JP2000231000A - 放射性物質貯蔵容器の搬送処分装置 - Google Patents

放射性物質貯蔵容器の搬送処分装置

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JP2000231000A
JP2000231000A JP11031032A JP3103299A JP2000231000A JP 2000231000 A JP2000231000 A JP 2000231000A JP 11031032 A JP11031032 A JP 11031032A JP 3103299 A JP3103299 A JP 3103299A JP 2000231000 A JP2000231000 A JP 2000231000A
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frame
radioactive substance
substance storage
disposal
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Katsuhiko Akagawa
勝彦 赤川
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IHI Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 搬送や姿勢保持を容易に行い得るようにした
放射性物質貯蔵容器を容易且つ迅速に地層の処分坑まで
搬送し、保管し得るようにする。 【解決手段】 地層に設けた縦坑15に沿い昇降し得る
ようにした昇降装置25と昇降装置25に搭載されて下
降するようにした搬送台車27とを備え、搬送台車27
は、昇降装置25から縦坑15に連なる水平坑へ走行し
得るようにした走行枠34と、走行枠34上に旋回可能
に設けられた旋回枠42と、旋回枠42に前後進可能に
配設された桿支持枠43と、桿支持枠43に回転可能に
水平支持され且つ水平坑に連なる処分坑へ保管される放
射性物質貯蔵容器14に螺合し得るようにした複数の容
器着脱用桿9を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、使用済み燃料等の
放射性物質を収納した放射性物質貯蔵容器を地下の処分
坑へ保管し得るようにした放射性物質貯蔵容器の搬送処
分装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】原子力発電プラント等の原子炉において
使用される燃料は、3〜4年程度供用されると、燃料中
に核分裂生成物が蓄積することにより燃焼に限界を生じ
るので、新しい燃料に交換される。
【0003】又、新しい燃料と交換された使用済み燃料
は、原子力発電プラント等に設けられている使用済み燃
料貯蔵プールにおいて水に浸漬された状態で保管され
る。
【0004】この使用済み燃料には、未燃焼のウランや
燃料の燃焼によって生成されるプルトニウム等が核分裂
生成物に混在した状態で含まれており、近年、使用済み
燃料から未燃焼のウラン等を回収する再処理作業を行っ
て、得られたウラン等を原子炉の燃料として再利用する
ことが検討されている。
【0005】一方再処理の見込みのない使用済み燃料や
種々の放射性廃棄物等の放射性物質を貯蔵容器に封入
し、この貯蔵容器を地層に設けた放射性物質貯蔵施設の
処分坑へ収納して放射性物質の崩壊熱が除去されるまで
の間保管することが検討されており、斯かる放射性物質
貯蔵容器として、本件出願人は特開平9−242618
号明細書及び図面に示すごとき円筒状構造の容器を提案
した。
【0006】この放射性物質貯蔵容器の一例は図7、8
に示されており、放射性物質2を収納し得る容器内筒1
と、該容器内筒1を周方向に取り囲むように配置された
容器外筒3と、容器内筒1と容器外筒3との間に放射状
に配置された複数の伝熱仕切り板4と、該各伝熱仕切り
板4に沿って容器内筒1及び容器外筒3と平行に延び且
つ内面に容器着脱用桿9のねじ9aが螺合可能なねじ5
aが螺設された管状部材5と、容器内筒1の各端部内に
充填される内筒用充填部材6と、容器内筒1と容器外筒
3と伝熱仕切り板4とに囲まれた空間に充填される外筒
用充填部材7と、前記の管状部材5の端部を除く容器外
筒3の端部を閉塞する容器蓋8とを備えている。
【0007】上記放射性物質貯蔵容器を地上から地層に
設けた処分坑まで搬送する場合には、管状部材5のねじ
5aに螺合し得るねじ9aを有し且つ周方向へ回転可能
な容器着脱用桿9を放射性物質貯蔵容器の管状部材5の
数及び位置に応じて配置した装置を用いることが考えら
れる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
では、図7、8に示すごとき放射性物質貯蔵容器を地上
から処分坑まで搬送する装置としては具体的な提案がな
く、放射性物質貯蔵容器を処分坑まで搬送して保管する
ことを実現することができないという問題があった。
【0009】本発明は上述の実情に鑑み、搬送や姿勢保
持が容易な図7、8に示すごとき放射性物質貯蔵容器を
容易且つ迅速に地上から地層の処分坑まで搬送し、保管
し得るようにした放射性物質貯蔵容器の搬送処分装置を
提供することを目的としてなしたものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の放射性物質貯蔵
容器の搬送処分装置は、地層に設けた縦坑に沿い昇降し
得るようにした昇降装置と、該昇降装置に搭載されて昇
降装置と共に下降するようにした搬送台車とを備え、搬
送台車は、昇降装置から縦坑に連なる水平坑へ走行し得
るようにした走行枠と、走行枠上に旋回可能に設けられ
た旋回枠と、旋回枠に前後進可能に配設された桿支持枠
と、桿支持枠に回転可能に水平支持され且つ水平坑に連
なる処分坑へ保管される放射性物質貯蔵容器に螺合し得
るようにした容器着脱用桿とを備えたものである。
【0011】本発明においては、放射性物質貯蔵容器
は、搬送台車の桿支持枠に設けた容器着脱用桿に螺合さ
れ、搬送台車に搭載された状態で昇降装置に載せられ、
昇降装置が縦坑を下降することにより、放射性物質貯蔵
容器も搬送台車と一緒に縦坑を下降する。
【0012】而して、昇降装置が所定の水平坑の位置へ
到達すると搬送台車は昇降装置から水平坑へ走行し、所
定の処分坑の近傍に到達する。そうすると、旋回枠が旋
回し、次いで桿支持枠は前進して放射性物質貯蔵容器は
処分坑へ挿入される。しかる後、桿支持枠が後退しつつ
容器着脱用桿が回転することにより、当該容器着脱用桿
は放射性物質貯蔵容器から離脱し、放射性物質貯蔵容器
は処分坑へ保管される。
【0013】本発明によれば、放射性物質貯蔵容器を処
分坑に保管する際の作業を遠隔操作により迅速且つ確実
に行うことが可能となり、又放射性物質貯蔵容器は容器
着脱用桿に螺着されて搬送されるため、搬送中に脱落す
る虞れがなく、信頼性の高い搬送、挿入作業を行うこと
ができ、更に放射性物質貯蔵容器と処分坑とのクリアラ
ンスを小さくすることができるため、放射性物質貯蔵容
器の保管を安定した状態で行うことができる。
【0014】本発明の放射性物質貯蔵容器の搬送処分装
置において、搬送台車に放射性物質貯蔵容器の高さ位置
調整手段を設けた場合には、放射性物質貯蔵容器の処分
坑に対する位置合せを容易に行うことができ、又容器着
脱用桿を複数とした場合には、放射性物質貯蔵容器の処
分坑に対する挿入、保管をより一層容易にしかも確実に
行うことができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
【0016】図1及び2は放射性物質貯蔵容器を保管す
るための保管施設全体の概要を示し、図中、11は地層
処分建屋、12は地層処理建屋11の天井梁部に走行可
能に設けられ、搬送車13により搬送されて来た放射性
物質貯蔵容器14を吊り上げ搬送し得るようにしたクレ
ーンである。
【0017】15は地上側が開口するよう、地層に掘削
した水平断面矩形状の縦坑、16は上下方向へ所定の間
隔で掘削されると共に縦坑15側が縦坑15内部に向け
て開口した縦断面矩形状の水平坑、17は水平坑16の
長手方向へ所定の間隔で水平坑16に対し直交するよう
掘削されると共に水平坑16側が水平坑16内部に向け
て開口した縦断面が矩形の水平坑、18は水平坑17の
長手方向へ所定の間隔で水平坑17に対し直交するよう
掘削されると共に水平坑17側が水平坑17内部に向け
て開口した縦断面が円形の処分坑である。処分坑18の
内径は、放射性物質貯蔵容器14の外径との間に数mm
のクリアランスが形成される程度の大きさであり、処分
坑18の長さは放射性物質貯蔵容器14の長さよりも若
干長く形成されている。
【0018】縦坑15の四隅には縦坑15の上端から下
端まで縦坑15に沿い延在するラック19が設置されて
おり、水平坑16の水平坑17開口部には、回転モータ
20により水平方向へ回転し得るようにしたターンテー
ブル21が配置されている。
【0019】又、水平坑16,17の床面には夫々案内
レール22,23が敷設されており、ターンテーブル2
1上面には案内レール24が設置されている。各案内レ
ール22,23,24は左右の2本で対をなすと共に各
案内レール22,23,24の左右のレール間隔は同一
寸法に形成されており、ターンテーブル21上面の案内
レール24の長手方向端部は、水平坑16の案内レール
22の長手方向端部及び水平坑17の案内レール23の
長手方向端部の何れに対しても僅かなクリアランスを置
いて対向し得るようになっている。
【0020】ラック19には、放射性物質貯蔵容器14
を搬送するための搬送台車27を搭載し得るようにした
昇降装置25のピニオン26が噛合しており、昇降装置
25はピニオン26を駆動することにより、ラック19
に沿って縦坑15を昇降し得るようになっている。
【0021】昇降装置25及び搬送台車27の詳細は図
3、4に示されている。而して、昇降装置25は、昇降
枠28を備えており、昇降枠28の前後下面に固設した
ブラケット29には、左右方向へ延びる水平軸30が回
転可能に支持されている。又水平軸30に外嵌、固定し
たピニオン26は、前述したように縦坑15に設置した
ラック19に噛合している。
【0022】昇降枠28にはブレーキ付きの2組の昇降
モータ31が配置されており、昇降モータ31を駆動す
ることでスプロケットやチェーン等の動力伝達手段32
により水平軸30を介しピニオン26を回転駆動し、昇
降装置25を昇降させ得るようになっている。
【0023】昇降枠28の上面には、長手方向が水平坑
16に敷設した案内レール22の長手方向と平行となる
よう、左右一対の案内レール33が設置されている。左
右の案内レール33の間隔は案内レール22,23,2
4の間隔と同一である。
【0024】搬送台車27は走行枠34を備えており、
走行枠34の下面に固設した軸受35には、水平軸30
と平行に水平軸36が支持されており、水平軸36の両
端には、案内レール33の上面を転動し得るようにした
車輪37が嵌合されている。
【0025】走行枠34には、走行モータ38が配設さ
れており、走行モータ38を駆動することで、歯車等の
動力伝達手段39により水平軸36を介し車輪37を回
転駆動し、搬送台車27を案内レール33,22,2
4,23に沿い走行させ得るようになっている。
【0026】走行枠34上には、走行枠34に配設した
旋回モータ40によりボール等の転動体41を介し走行
枠34の上面に対し旋回し得るようにした旋回枠42が
設置されており、旋回枠42上面には、旋回枠42上面
に沿い摺動し得るようにした桿支持枠43が配設されて
いる。
【0027】旋回枠42の上面には、桿支持枠43が旋
回枠42に対し摺動する際に桿支持枠43をその下端左
右両側を介し案内し得るよう、縦断面形状が逆L字状で
旋回枠42の先端から後端まで延在する案内部材44が
固設されており、案内部材44の外側面には、案内部材
44に沿ってラック45が取り付けられている。
【0028】桿支持枠43の左右両側には夫々縦型の桿
支持枠移動モータ46が装着されており、桿支持枠移動
モータ46に嵌合したピニオン47はラック45に噛合
している。
【0029】桿支持枠43には、左右方向及び上下方向
へ所要の間隔で複数(図では4本)の容器着脱用桿9
が、桿支持枠43から前方へ突出するよう、図示してな
い軸受に支持されて水平に配置されており、容器着脱用
桿9は桿支持枠43に配設した桿回転モータ48を駆動
することでチェーン、スプロケット等の動力伝達手段4
9を介して周方向且つ同一方向へ回転し得るようになっ
ている。容器着脱用桿9の配置間隔は図7、8に示す管
状部材5の配置間隔と同じである。
【0030】桿支持枠43の先端側上部には、放射性物
質貯蔵容器14を処分坑18へ挿入する際に放射性物質
貯蔵容器14の処分坑18に対する位置関係を監視する
ための監視カメラ50及び放射性物質貯蔵容器14の処
分坑18に対する奥行き方向の位置を計測するための距
離計測器51が設置されている。
【0031】走行枠34の四隅には、縦型の流体圧シリ
ンダ52が配設されており、流体圧シリンダ52のピス
トンロッド52aの下端には、放射性物質貯蔵容器14
を処分坑18へ挿入する際に当該放射性物質貯蔵容器1
4の高さを処分坑18に合せて調整するための平板状の
シュー53が取り付けられている。
【0032】次に、本発明の実施の形態の作動について
説明する。
【0033】放射性物質の貯蔵された放射性物質貯蔵容
器14は搬送車13に積載されて地層処理建屋11の縦
坑15上端搬入口近傍まで搬送される。この際、昇降装
置25は、図1の実線で示すごとく、案内レール33に
搬送台車27を搭載した状態で縦坑15の上限位置まで
上昇し、ラック19に噛合しているピニオン26が制動
されることにより、停止しており、搬送台車27の旋回
枠42は、容器着脱用桿9が放射性物質貯蔵容器14の
管状部材5に向いた位置で停止している。又、流体圧シ
リンダ52のピストンロッド52aに取り付けたシュー
53も上限位置に位置している(図3、4参照)。
【0034】搬送車13により縦坑15の上端搬入口近
傍まで搬送された放射性物質貯蔵容器14は、クレーン
12により搬送車13から吊り上げられ、昇降装置25
に搭載されている搬送台車27の前方所定位置まで搬送
される。
【0035】放射性物質貯蔵容器14が搬送台車27の
前方所定位置まで搬送されたら、次いで桿支持枠移動モ
ータ46が駆動されてピニオン47が回転する。このた
め、ピニオン47はラック45に対し転動し、桿支持枠
43は案内部材44に案内されて旋回枠42上を放射性
物質貯蔵容器14側へ移動する。而して、搬送台車27
側の容器着脱用桿9先端が放射性物質貯蔵容器14の容
器蓋8(図7、8参照)直前に達したら、放射性物質貯
蔵容器14の管状部材5の軸心が搬送台車27の容器着
脱用桿9の軸心と合致するよう、クレーン12を操作し
て放射性物質貯蔵容器14の高さ方向位置及び左右方向
位置の調整を行う。
【0036】放射性物質貯蔵容器14の位置の調整が終
了したら桿回転モータ48を駆動して動力伝達手段49
を介し容器着脱用桿9を回転させると共に桿支持枠移動
モータ46を駆動して更に桿支持枠43を放射性物質貯
蔵容器14側へ移動させる。このため容器着脱用桿9の
ねじ9aは、放射性物質貯蔵容器14における管状部材
5のねじ5a(図8参照)に螺合し、放射性物質貯蔵容
器14は図3の仮想線に示すごとく容器着脱用桿9に螺
着されて支持される。
【0037】放射性物質貯蔵容器14が容器着脱用桿9
に螺着、支持されたら、放射性物質貯蔵容器14をクレ
ーン12から外し、桿支持枠移動モータ46を前述の回
転方向とは逆の方向へ回転させる。このため、容器着脱
用桿9を介して放射性物質貯蔵容器14を支持した桿支
持枠43は、案内部材44に案内されつつ後退しもとの
位置へ戻る。戻ったときの状態は図3に示すごとき位置
となる。
【0038】放射性物質貯蔵容器14を支持した桿支持
枠43が搬送台車27における旋回枠42の所定位置へ
戻ったら、昇降装置25の昇降モータ31を駆動する。
このため、動力伝達手段32を介してピニオン26が回
転し、昇降装置25はラック19に沿って縦坑15内を
下降する。この際、放射性物質貯蔵容器14が搭載され
た搬送台車27も昇降装置25と共に縦坑15内を下降
する。
【0039】放射性物質貯蔵容器14を搭載した搬送台
車27を載せた昇降装置25が予め定めた水平坑16の
部分に到達すると、昇降装置25は停止し、昇降装置2
5の案内レール33上面は水平坑16の案内レール22
上面と合致する。
【0040】そこで、搬送台車27の走行モータ38を
駆動すると、動力伝達手段39及び水平軸36を介して
車輪37が回転し案内レール33,22上を転動するこ
とにより搬送台車27は、放射性物質貯蔵容器14を搭
載したまま縦坑15から水平坑16へ走行する。この
際、水平坑16のターンテーブル21は案内レール24
上面が水平坑16の案内レール22上面と合致するよう
な位置に停止しているため、搬送台車27は案内レール
22,24を走行して所定のターンテーブル21上へ到
達し、当該ターンテーブル21の案内レール24上にお
いて停止する(図5、6参照)。
【0041】搬送台車27が所定のターンテーブル21
上へ到達すると、回転モータ20が駆動され、搬送台車
27の停止しているターンテーブル21が水平方向へ平
面視で90度回転し、ターンテーブル21の案内レール
24上面は水平坑17の案内レール23上面と合致す
る。
【0042】案内レール24,23の上面が合致した状
態となったら、再び走行モータ38を駆動する。このた
め搬送台車27は案内レール24,23に対し走行し、
水平坑17内において所定の処分坑18の直前に到達す
る。
【0043】搬送台車27が所定の処分坑18の直前に
到達したら搬送台車27の旋回モータ40を駆動する。
このため搬送台車27の旋回枠42が水平方向へ平面視
で90度旋回し、放射性物質貯蔵容器14の軸心は処分
坑18の軸心と平行となる。
【0044】搬送台車27上の旋回枠42の旋回により
放射性物質貯蔵容器14の軸心が処分坑18の軸心と平
行になった際には、放射性物質貯蔵容器14の中心O
(図4参照)は、処分坑18の中心よりも若干下方とな
るよう、容器着脱用桿9及び処分坑18の位置関係が決
められている。
【0045】そこで、放射性物質貯蔵容器14の軸心が
処分坑18の軸心と平行になったら、流体圧シリンダ5
2を作動させてピストンロッド52aを介しシュー53
を下降させ、その下面を水平坑17の床面に当接させ、
更にピストンロッド52aを突出するよう流体圧シリン
ダ52を作動させる。
【0046】しかるに、シュー53の下面は水平坑17
の床面に当接していて下降することができないため、走
行枠34の車輪37は案内レール33から浮上し、旋回
枠42、桿支持枠43、容器着脱用桿9を介して放射性
物質貯蔵容器14が上昇し、その中心Oは処分坑18の
中心と一致する。
【0047】放射性物質貯蔵容器14の中心Oと処分坑
18の中心が一致したら、桿支持枠移動モータ46を駆
動して桿支持枠43を旋回枠42に対して前進させる。
このため、容器着脱用桿9に支持されている放射性物質
貯蔵容器14も前進して処分坑18内に挿入される。こ
の際、放射性物質貯蔵容器14の処分坑18に対する位
置を確認するため、監視カメラ50で監視を行い、距離
計測器51で処分坑18に対する挿入位置を確認する。
【0048】放射性物質貯蔵容器14が処分坑18へ挿
入されたら、桿支持枠移動モータ46を逆転して桿支持
枠43を後退させると共に桿回転モータ48を容器着脱
用桿9に放射性物質貯蔵容器14を螺着する場合とは逆
方向へ回転させる。このため、桿支持枠43の後退時に
容器着脱用桿9は放射性物質貯蔵容器14の管状部材5
(図8参照)から外れる方向へ回転し、その結果、放射
性物質貯蔵容器14は処分坑18内へ残置され、処分坑
18へ保管される。
【0049】搬送台車27により搬送された放射性物質
貯蔵容器14が処分坑18へ保管されたら、流体圧シリ
ンダ52のピストンロッド52aを上昇させることによ
り走行枠34を下降させて車輪37を介し搬送台車27
を水平坑17の案内レール23に支持させ、放射性物質
貯蔵容器14を処分坑18へ挿入する場合とは反対の順
序で搬送台車27を走行させて縦坑15に停止している
昇降装置25に搭載し、搬送台車27の搭載された昇降
装置25を縦坑15に沿いその上端位置まで上昇させ、
次の放射性物質貯蔵容器14の搬送、処分に備える。
【0050】本発明の実施の形態によれば、放射性物質
貯蔵容器14を地層に設けた処分坑18に保管する際の
作業を遠隔操作により迅速且つ確実に行うことが可能と
なり、又放射性物質貯蔵容器14は容器着脱用桿9に螺
着されて搬送するため、搬送中に脱落する虞れがなく、
信頼性の高い搬送、保管作業を行うことができ、更に放
射性物質貯蔵容器14と処分坑18との間のクリアラン
スを小さくすることができるため、放射性物質貯蔵容器
14の保管を安定して行うことができる。
【0051】なお、本発明は上述の実施の形態例に限定
されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内
で種々変更を加え得ることは勿論である。
【0052】
【発明の効果】本発明の放射性物質貯蔵容器の搬送処分
装置によれば、請求項1〜3の何れにおいても、放射性
物質貯蔵容器を地層に設けた処分坑に保管する際の搬送
作業を遠隔操作により迅速且つ確実に行うことが可能と
なり、又放射性物質貯蔵容器は容器着脱用棹に螺着され
て搬送されるため、搬送中に脱落する虞れがなく、信頼
性の高い保管作業を行うことができ、更に放射性物質貯
蔵容器と処分坑とのクリアランスを小さくすることがで
きるため、放射性物質貯蔵容器の保管を安定した状態で
行うことができ、又請求項2の場合は放射性物質貯蔵容
器の処分坑に対する位置合せを容易に行うことができ、
更に請求項3の場合には、放射性物質貯蔵容器の処分坑
に対する挿入、保管をより一層容易にしかも確実に行う
ことができる、等種々の優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の放射性物質貯蔵容器の搬送処分装置が
適用される保管施設全体の概要図である。
【図2】図1の水平坑の部分の縦坑を含む平面図であ
る。
【図3】本発明の放射性物質貯蔵容器の搬送処分装置に
適用する搬送台車及び昇降装置の詳細側面図である。
【図4】図3のIV−IV方向矢視図である。
【図5】本発明の放射性物質貯蔵容器の搬送処分装置に
適用する搬送台車及びターンテーブルの詳細側面図であ
る。
【図6】図5のVI−VI方向矢視図である。
【図7】本発明の放射性物質貯蔵容器の搬送処分装置に
適用する放射性物質貯蔵容器の一部破断の斜視図であ
る。
【図8】本発明の放射性物質貯蔵容器の搬送処分装置に
適用する放射性物質貯蔵容器の縦断面図である。
【符号の説明】
9 容器着脱用桿 14 放射性物質貯蔵容器 15 縦坑 16,17 水平坑 18 処分坑 25 昇降装置 27 搬送台車 34 走行枠 42 旋回枠 43 桿支持枠 52 流体圧シリンダ(高さ調整手段) 53 シュー(高さ調整手段)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 地層に設けた縦坑に沿い昇降し得るよう
    にした昇降装置と、該昇降装置に搭載されて昇降装置と
    共に下降するようにした搬送台車とを備え、 搬送台車は、 昇降装置から縦坑に連なる水平坑へ走行し得るようにし
    た走行枠と、 走行枠上に旋回可能に設けられた旋回枠と、 旋回枠に前後進可能に配設された桿支持枠と、 桿支持枠に回転可能に水平支持され且つ水平坑に連なる
    処分坑へ保管される放射性物質貯蔵容器に螺合し得るよ
    うにした容器着脱用桿とを備えたことを特徴とする放射
    性物質貯蔵容器の搬送処分装置。
  2. 【請求項2】 搬送台車に放射性物質貯蔵容器の高さ位
    置調整手段を設けた請求項1に記載の放射性物質貯蔵容
    器の搬送処分装置。
  3. 【請求項3】 容器着脱用桿を複数とした請求項1又は
    2に記載の放射性物質貯蔵容器の搬送処分装置。
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