JP2003057388A - 貯蔵キャスク反転装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 貯蔵キャスクを、簡単な操作で確実に反転さ
せることができるようにする。 【解決手段】 コンクリートキャスク１７を搭載して固
定できるように底板３２と背板３３とからＬ字状に形成
した架台３６を備える。架台３６の外側にセグメントギ
ヤ３７を取り付ける。ベースプレート３９上に設けた前
後のターニングローラ４２上に、セグメントギヤ３７を
前後方向へ回動変位できるように載置する。セグメント
ギヤ３７にピニオン４４を噛合させ、ピニオン４４の軸
に減速機を介して電動モータを連結設置する。電動モー
タの駆動でピニオン４４を回転させ、セグメントギヤ３
７と一体に架台３６を回動変位させることにより、コン
クリートキャスク１７を立向きから横向き又は横向きか
ら立向きへと反転する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は原子力発電所等で使
用した後の使用済燃料が封入されているキャニスタを貯
蔵キャスクで貯蔵する際に用いる貯蔵キャスク反転装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電所において発生した使用済燃
料は、自然崩壊を繰り返して放射性レベルが基準値以下
に低下するまで、密封容器内に封じ込めて所要の貯蔵エ
リアにて長期間に亘り厳重に貯蔵する必要がある。

【０００３】使用済燃料を貯蔵する場合、従来では、図
４にその一例を示す如く、原子力発電所の建屋１内にお
いて、キャスクピット２内に、上端の蓋を取り外した状
態で円筒状の金属キャスク３を立向き配置して、該金属
キャスク３のキャビティ内に、上端部の蓋や遮蔽プラグ
を取り外しておいた円筒状のキャニスタ４を、同様に立
向きに挿入するようにし、このキャニスタ４内に、使用
済燃料ピット５内に回収されている使用済燃料（集合
体）６を、燃料取替装置７により移し入れて、キャニス
タ４の上端部に遮蔽プラグを取り付けるようにし、次
に、かかる状態の金属キャスク３を、補助建屋クレーン
８を用いて洗浄ピット９へ搬送し、ここで、キャニスタ
４の上端部に蓋を溶接することにより、使用済燃料６を
キャニスタ４内に封じ込めるようにし、更に、キャニス
タ４の蓋溶接部の液体浸透探傷試験を行ってから、金属
キャスク３の上端部に蓋を取り付けて内部を密封するよ
うにして、キャニスタ４と金属キャスク３とからなる使
用済燃料収納装置１０とするようにしてあり、しかる
後、該使用済燃料収納装置１０を、建屋１の搬出口１１
に待機させておいた輸送車１２に横向きに搭載し、輸送
船１３による海上輸送、あるいは、上記輸送車１２によ
る直接の陸上輸送により貯蔵施設２１の受入エリア１４
に搬入させるようにしてある。

【０００４】上記貯蔵施設２１の受入エリア１４では、
キャニスタ搬送装置１５を用いて、金属キャスク３内の
キャニスタ４を、反転装置１６上にセットされている貯
蔵キャスクとしてのコンクリートキャスク１７内に詰め
替えて蓋１８をした後、コンクリートキャスク１７を、
貯蔵エリア１９まで搬送してエアパレット２０上に立向
きに移載させるようにし、更に、エアパレット２０によ
りコンクリートキャスク１７を所定の貯蔵位置まで移動
させて貯蔵させるようにしてある。

【０００５】上記において、金属キャスク３内のキャニ
スタ４をコンクリートキャスク１７内に詰め替える場
合、たとえば、予め、コンクリートキャスク１７を立向
き状態にセットしておいて、キャニスタ４をクレーンで
吊ってコンクリートキャスク１７内に上方から挿入させ
るようにすることも考えられるが、予め、横向き状態に
セットしておいたコンクリートキャスク１７内にキャニ
スタ４を横方向から挿入した後、コンクリートキャスク
１７を縦起しする方が、キャニスタ４を吊り上げること
なくより安定した状態で詰め替え作業を行うことができ
ることから、上記のような反転装置１６を採用してい
る。

【０００６】上記反転装置１６は、図５にその一例の詳
細を示す如く、ベースフレーム２２上に、油圧駆動式と
した左右のジャッキングタワー２３と該左右のジャッキ
ングタワー２３の上端同士を連結するビーム２４とから
なる２つの門型の架構２５ａと架構２５ｂとを前後に配
置して、ベースフレーム２２上に敷設した左右のトラベ
リングレール２６に沿って前後方向へ移動できるように
対峙させて立設し、上記左右のトラベリングレール２６
の間の位置に、底板２７と背板２８とからなるＬ字状の
架台２９を、背板２８が下になるよう寝かせて配置し、
横にした背板２８の上端部側の左右端を前部架構２５ａ
のビーム２４から屈曲式の吊材３０で吊るようにすると
共に、縦にした底板２７の先端部左右位置を後部架構２
５ｂのビーム２４から同様な吊材３０で吊るようにし、
更に、上記架台２９上にコンクリートキャスク１７を横
にして搭載し、該コンクリートキャスク１７を固定装置
３１で架台２９に固定して、コンクリートキャスク１７
を図示の如く架台２９と一体に横倒しした状態にセット
し、かかる状態において、キャニスタ搬送装置１５によ
りコンクリートキャスク１７内にキャニスタ４を挿入し
て、コンクリートキャスク１７を密閉した後、前部架構
２５ａのジャッキングタワー２３の伸長（上昇）動作と
後部架構２５ｂのジャッキングタワー２３の収縮（下
降）動作とを行いつつ、前部架構２５ａと後部架構２５
ｂをトラベリングレール２６に沿わせて接近する方向へ
移動させることにより、架台２９と一体にコンクリート
キャスク１７を横向き姿勢から立向き姿勢に縦起しさせ
るようにしてある。

【０００７】更に、キャニスタ４が詰められた後の立向
き姿勢のコンクリートキャスク１７を取り出して移動さ
せるときには、後部架構２５ｂの吊材３０と架台２９の
底板２７との結合を解除し、且つ後部架構２５ｂのジャ
ッキングタワー２３へのビーム２４の一端の結合を解除
して、矢印Ｘに示すようにビーム２４を水平方向へ旋回
させることにより、コンクリートキャスク１７の取り出
し空間を形成させるようにしてある。反転装置１６上に
コンクリートキャスク１７を横向き姿勢にセットする場
合は、上記の逆の手順にて行うことができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記反転装
置１６の場合、前部架構２５ａと後部架構２５ｂは、共
に左右２基のジャッキングタワー２３を有する構造であ
ることから、左右のジャッキングタワー２３が同量宛動
作しないと固着が発生してしまうので、左右のジャッキ
ングタワー２３を同期させる機構が必要不可欠であり、
又、前部架構２５ａと後部架構２５ｂは、伸縮（昇降）
動作と接近、離反動作とのバランスをとる必要があるだ
けでなく、コンクリートキャスク１７の搭載、取り出し
時には、架台２９への固定装置３１の着脱操作の他に、
後部架構２５ｂのビーム２４の結合、解除、旋回等の操
作も必要となるため、作業全体が繁雑とならざるを得
ず、更に、コンクリートキャスク１７の縦起し、横倒し
等の反転作業の途中では、コンクリートキャスク１７が
床面となるベースフレーム２２の上面から浮き上るた
め、たとえば、ジャッキングタワー２３の油圧喪失や吊
材３０の結合部の破損等が発生した場合に、コンクリー
トキャスク１７を床面へ落下、衝突させないようにする
ための複雑な安全装置が必要になる。

【０００９】そこで、本発明は、簡単な操作で確実に貯
蔵キャスクを反転させることができるようにしようとす
るものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、使用済燃料が封入されているキャニスタ
を収容して貯蔵するための貯蔵キャスクを搭載して固定
できるようにした架台の外側に、外側面をラックとした
セグメントギヤを一体に取り付け、床面上に設けた前後
のターニングローラ上に、上記セグメントギヤを前後方
向に回動変位できるように載置し、且つ上記セグメント
ギヤに、駆動装置にて回転駆動されるようにしたピニオ
ンを噛合させた構成とする。

【００１１】駆動装置によりピニオンを回転させると、
前後のターニングローラ上でセグメントギヤが回動変位
させられるため、該セグメントギヤと一体に架台が回動
変位させられる。したがって、架台上に貯蔵キャスクを
搭載しておくと、該貯蔵キャスクを簡単な操作で安定し
て反転させることができる。

【００１２】又、セグメントギヤの回動方向の両端部外
側に、前後のターニングローラに当接し得るようにスト
ッパーをそれぞれ突設し、該各ストッパーが各々前後の
ターニングローラに当接する位置で、架台が立向き姿勢
と横向き姿勢に保持されるように架台の回動変位を規制
するようにした構成とすることにより、架台の姿勢を機
械的に精度よく設定することができる。

【００１３】更に、駆動装置にフエイルロック機構を設
けた構成とすることによって、貯蔵キャスクの反転作業
時に、万一電源が喪失しても、貯蔵キャスクを落下させ
ることはなくそのままの姿勢に保持することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１５】図１（イ）（ロ）乃至図３は本発明の実施
の一形態を示すもので、矩形に形成した底板３２と背板
３３とをＬ字状に組み且つ上記背板３３の左右幅端に落
下防止枠３４を張り出させて、該左右の落下防止枠３４
間に飛び出し防止ワイヤー３５を掛け渡すことにより貯
蔵キャスクとしてのコンクリートキャスク１７を搭載し
て固定できるようにした架台３６を構成し、該架台３６
の上記底板３２の外側上端位置から背板３３の外側先端
位置に至る範囲に、下面となる外側面をラックとしてほ
ぼ半円形状に形成した２枚の細長いセグメントギヤ３７
を、左右方向（架台幅方向）に所要間隔を隔てて適宜な
取付部材３８により平行に取り付けて一体化する。

【００１６】一方、床面となるベースフレーム３９上
に、キャニスタ受入方向となる前後方向に所要間隔を隔
てて設けたブラケット４０を、上記左右のセグメントギ
ヤ３７の間隔に合わせて左右対称的に配設し、該前後左
右の各ブラケット４０にローラフレーム４１を枢着し
て、該各ローラフレーム４１に、ターニングローラ４２
を１対１組としてそれぞれ取り付けて、該左右の各前後
のターニングローラ４２上に、上記架台３６と一体の左
右のセグメントギヤ３７を前後方向に回動自在に載置
し、且つ上記前後のターニングローラ４２の中間位置
に、左右方向へ延びる軸４３に取り付けられているピニ
オン４４を位置させて、上記左右のセグメントギヤ３７
にそれぞれ噛合させ、該軸４３を軸受を介してベースフ
レーム３９上に回転自在に支持させると共に、上記軸４
３の一端部を、減速機４５を介して駆動装置としての電
動モータ４６に連結設置し、該電動モータ４６に電源喪
失時のフエイルロック機構５２を取り付け、該電動モー
タ４６の駆動でピニオン４４を回転させることにより、
セグメントギヤ３７と一体に架台３６が前後方向へ回動
変位させられるようにする。又、上記各セグメントギヤ
３７の両端部外側にストッパー４７を突設して、該スト
ッパー４７が前後のターニングローラ４２に各々当接す
る範囲で架台３６の姿勢が立向きから横向きに至る範囲
となるよう架台３６の回動領域が９０°に規制されるよ
うにし、更に、上記架台３６の底板３２の先端部にアウ
トリガー４８を設け、且つ上記架台３６が立向き姿勢に
なったときのアウトリガー４８を下から受けるようにす
るためのアウトリガー用油圧シリンダ４９を、ベースフ
レーム３９の所要位置に設置する。

【００１７】なお、５０はターニングローラ４２上から
のセグメントギヤ３７の落下を防止するためにベースフ
レーム３９上の所要個所に取り付けた落下防止ラグ、５
１は架台３６の底板３２の縁に設けた作業員用の手摺り
を示す。

【００１８】かかる構成とした本発明の貯蔵キャスク反
転装置は、図４に示した反転装置１６に代えて、貯蔵施
設２１の受入エリア１４における貯蔵エリア１９の直前
位置に配置して用いるようにする。

【００１９】上記受入エリア１４に受け入れられた金属
キャスク３内のキャニスタ４をコンクリートキャスク１
７内に詰め替える場合は、図１（イ）に示す如く、予
め、立向き姿勢にさせておいた架台３６上にコンクリー
トキャスク１７を同じく立向きに搭載して、左右の落下
防止枠３４間に飛び出し防止ワイヤー３５を係止するこ
とにより、コンクリートキャスク１７を固定し、次に、
電動モータ４６の駆動で架台３６を回動変位させて、図
１（ロ）に示す如く、コンクリートキャスク１７を横倒
し状態にして待機させるようにする。この場合、電動モ
ータ４６を駆動すると、その回転力は軸４３からピニオ
ン４４に伝えられるため、ピニオン４４に噛合している
セグメントギヤ３７がターニングローラ４２上を回動変
位させられることにより、該セグメントギヤ３７と一体
に架台３６が回動変位させられる結果、コンクリートキ
ャスク１７は横倒しさせられることになる。この際、セ
グメントギヤ３７の一端部のストッパー４７が前部のタ
ーニングローラ４２に当接することで、セグメントギヤ
３７の回動変位が機械的に規制されるため、架台３６は
横向き姿勢に正確に拘束設定される。

【００２０】上記の状態において、図４に示したと同様
に、キャニスタ搬送装置１５により、金属キャスク３内
のキャニスタ４をコンクリートキャスク１７内に横向き
に挿入して詰め替えるようにする。詰め替えが終了する
と、電動モータ４６を駆動して架台３６を横向き姿勢か
ら立向き姿勢に回動変位させて、コンクリートキャスク
１７を縦起しする。この際、上記の場合と同様に、セグ
メントギヤ３７の他端部のストッパー４７が後部のター
ニングローラ４２に当接することで回動変位が規制され
ることになる。次に、架台３６の底板３３の先端に設け
てあるアウトリガー４８に対し、アウトリガー用油圧シ
リンダ４９を突出させて、アウトリガー４８に下から当
接させて姿勢の安定化を図るようにする。しかる後、飛
び出し防止ワイヤー３５を取り外し、コンクリートキャ
スク１７を架台３６上から貯蔵エリア１９のエアパレッ
ト２０に立向きのまま移載させるようにする。

【００２１】このように、架台３６の動きはセグメント
ギヤ３７を介したターニングローラ４２上での単純な回
動変位だけであるため、従来の反転装置１６に比し、同
調機構や装置全体のバランス調整が不要となり、又、コ
ンクリートキャスク１７の固定、取り出し時も飛び出し
防止ワイヤー３５の着脱だけで済むため、作業を簡単に
行うことができる。又、電動モータ４６にはフエイルロ
ック機構５２が設けてあるため、コンクリートキャスク
１７を反転させているときに電源が喪失する事態が発生
したとしても、コンクリートキャスク１７の姿勢をその
ままの状態に保持することができ、電源が回復した後は
直ちに作業を続行することができる。更に、架台３６は
セグメントギヤ３７を介して常時ターニングローラ４２
上に載っていて直接浮き上ることがないので、万一故障
や事故等が発生しても、コンクリートキャスク１７を床
面に落下させてしまうような事態の発生を未然に防ぐこ
とができ、しかも、上記セグメントギヤ３７自体も落下
防止ラグ５０により落下しないように支持されているた
め、地震時等に外れて落下してしまうようなこともな
い。

【００２２】又、上記において、左右のセグメントギヤ
３７のそれぞれにピニオン４４を噛合させて動力伝達系
路を二重に形成させているので、装置の動作に高い信頼
性が得られる。

【００２３】なお、本発明は上記実施の形態にのみ限定
されるものではなく、駆動装置としての電動モータを、
たとえば、外部電源駆動方式の親モータとバッテリー駆
動方式の子モータとからなる親子モータ方式として、電
源喪失に対する信頼性を更に高めるようにしてもよいこ
と、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種
々変更を加え得ることは勿論である。

【００２４】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明の貯蔵キャスク
反転装置によれば、使用済燃料が封入されているキャニ
スタを収容して貯蔵するための貯蔵キャスクを搭載して
固定できるようにした架台の外側に、外側面をラックと
したセグメントギヤを一体に取り付け、床面上に設けた
前後のターニングローラ上に、上記セグメントギヤを前
後方向に回動変位できるように載置し、且つ上記セグメ
ントギヤに、駆動装置にて回転駆動されるようにしたピ
ニオンを噛合させた構成としてあるので、架台に搭載し
た貯蔵キャスクの反転動作を、従来のような同調操作や
バランス調整を行うことなく、セグメントギヤの単純な
回動変位により行うことができ、しかも、この際、架台
はセグメントギヤと一体で浮き上らないため、万一故障
が発生したとしても架台及び貯蔵キャスクが落下するよ
うなことはなく、したがって、貯蔵キャスクを簡単な操
作で安定して確実に反転させることができ、又、セグメ
ントギヤの回動方向の両端部外側に、前後のターニング
ローラに当接し得るようにストッパーをそれぞれ突設
し、該各ストッパーが各々前後のターニングローラに当
接する位置で、架台が立向き姿勢と横向き姿勢に保持さ
れるように架台の回動変位を規制するようにした構成と
することにより、セグメントギヤを介した架台の回動変
位を機械的に拘束することができるので、位置制御を容
易且つ正確に行うことができ、更に、駆動装置にフエイ
ルロック機構を設けた構成とすることにより、反転操作
時に駆動装置の電源が喪失するような事態が発生して
も、貯蔵キャスクの姿勢をそのままの状態に保持するこ
とができ、電源が回復した後は直ちに作業を続行するこ
とができる、等の優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の貯蔵キャスク反転装置の実施の一形態
を示すもので、（イ）は貯蔵キャスクを縦起しした状態
の概要図、（ロ）は貯蔵キャスクを横倒しした状態の概
要図である。

【図２】図１（イ）のＡ−Ａ方向矢視図である。

【図３】図１（イ）のＢ−Ｂ方向矢視図である。

【図４】使用済燃料を貯蔵する際のハンドリングフロー
の一例を示す概略図である。

【図５】従来の反転装置の詳細図である。

【符号の説明】

４ キャニスタ ６ 使用済燃料 １７ コンクリートキャスク（貯蔵キャスク） ３６ 架台 ３７ セグメントギヤ ３９ 床面（ベースフレーム） ４２ ターニングローラ ４４ ピニオン ４６ 電動モータ（駆動装置） ４７ ストッパー ５２ フエイルロック機構

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 使用済燃料が封入されているキャニスタ
   を収容して貯蔵するための貯蔵キャスクを搭載して固定
   できるようにした架台の外側に、外側面をラックとした
   セグメントギヤを一体に取り付け、床面上に設けた前後
   のターニングローラ上に、上記セグメントギヤを前後方
   向に回動変位できるように載置し、且つ上記セグメント
   ギヤに、駆動装置にて回転駆動されるようにしたピニオ
   ンを噛合させた構成を有することを特徴とする貯蔵キャ
   スク反転装置。
2. 【請求項２】 セグメントギヤの回動方向の両端部外側
   に、前後のターニングローラに当接し得るようにストッ
   パーをそれぞれ突設し、該各ストッパーが各々前後のタ
   ーニングローラに当接する位置で、架台が立向き姿勢と
   横向き姿勢に保持されるように架台の回動変位を規制す
   るようにした請求項１記載の貯蔵キャスク反転装置。
3. 【請求項３】 駆動装置にフエイルロック機構を設けた
   請求項1又は２記載の貯蔵キャスク反転装置。