【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、構造物に形成された雌ねじに固着してしまった直径１００ｍｍ以上の大径のスタッドボルトを除去する方法とそのための穴開け加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば原子炉圧力容器など、胴体と、この胴体に着脱可能に締結される蓋とからなり、大きな内圧が加わる構造物においては、胴体側に形成したフランジ部に雌ねじを形成してスタッドボルトを植え込み、このスタッドボルトを用いて前記蓋を胴体に締結するものがある。
【０００３】
原子炉圧力容器におけるこのような構造の例を説明する。ここで例に取った原子炉圧力容器は、垂直方向に伸びる円筒状の胴部及びその下部に連なる下鏡よりなる中空構造の圧力容器本体と、該圧力容器本体の上端に圧力容器本体の内部空間を外部に対して閉止するように載置された圧力容器ヘッドを含んで構成されている。
【０００４】
圧力容器本体の上端部、すなわち前記円筒状の胴部の上端部に、この胴部と同心に形成されている本体フランジ部には周方向に等間隔に雌ねじが形成され、この雌ねじに垂直に伸びる複数のスタッドボルトが取り付けられている。
【０００５】
このスタッドボルトの上端部及び下端部にはそれぞれ雄ねじが設けられており、下端部の雄ねじが、前記本体フランジ部に形成された雌ねじに螺着されている。
【０００６】
スタッドボルトの本体フランジ部の上方に突出している部分は、圧力容器ヘッドが圧力容器本体に載置されている状態において、圧力容器ヘッドの周縁部のフランジ部を貫通しており、通常、スタッドボルトの上端部の雄ねじには、圧力容器ヘッドを圧力容器本体に締結するためのナットが螺合されている。
【０００７】
原子炉圧力容器の定期点検時には、スタッドボルトの上端部の雄ねじに螺合されたナットを取り外した後、クレーン等の揚重手段によって圧力容器本体から圧力容器ヘッドを取外し、圧力容器本体の内部の点検整備が行われる。その際、予め定められた数のスタッドボルトが本体フランジ部から抜き取られ、点検、整備の後、復旧される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、原子炉圧力容器の定期点検時には、所定数のスタッドボルトが本体フランジ部から抜き取られ、点検、整備されるが、スタッドボルトの抜取りに際し、抜取るべきスタッドボルトの下端部の雄ねじが本体フランジ部の雌ねじに対してかじり等により固着してしまっていると、スタッドボルトを抜取ることができない。
【０００９】
また、固着してしまったスタッドボルトを無理に回すと、本体フランジ部の雌ねじが損傷して該雌ねじが再使用できなくなることが予想される。
【００１０】
上述のような問題は、原子炉圧力容器に限らず、構造物に雌ねじを形成し、この雌ねじに植え込んだスタッドボルトを利用して該構造物に蓋など多の部材を締結する構造に共通する問題である。
【００１１】
上記の事態を解決するために提案された特開平８−２４３９４４号公報「スタッドボルトの除去方法」においては、構造物の雌ねじに固着してしまった除去すべきスタッドボルトの構造物の上方に突出する部分を切断することにより撤去し、前記スタッドボルトの構造物に残った部分に、その上面から下面へ伸びる開口をスタッドボルトの中心線と同軸に穿設し、前記開口をその孔内径Ｄｏがスタッドボルトの雄ねじ谷部の外径ｄｒよりも大きくなり且つ構造物の雌ねじ内径Ｄｃを超えない状態となるまで拡径することにより、スタッドボルトを雄ねじの山部分だけが雌ねじの谷溝部分に嵌合した螺旋帯状に切削した後、雄ねじの山部分だけが残る螺旋帯状になったスタッドボルトを雌ねじから引き剥がして除去する。
【００１２】
しかし、この方法では、孔内径Ｄｏをスタッドボルトの雄ねじ谷部の外径ｄｒよりも大きくなり且つ構造物の雌ねじ内径Ｄｃを超えない状態となるまで拡径する際、雌ねじの谷部分に螺旋帯状に残った雄ねじの山部分が切削具と雌ねじの間に巻き込まれ、雌ねじを損傷することが予想される。また、雌ねじを損傷せずに加工するためには、スタッドボルトと加工機の芯を０．１ｍｍより小さい精度で調整する必要があり、作業が現場作業であることも加わって非常に難しい作業になることが予想される。更に、拡径加工の最中にスタッドボルトの構造物の雌ねじへの固着が解除された場合、切削具とスタッドボルトが共回りして雌ねじを損傷させる可能性が生じる。
【００１３】
また、上記特開平８−２４３９４４号公報「スタッドボルトの除去方法」の発明では、スタッドボルトの構造物に残った部分にその上面から下面へ伸びる開口をスタッドボルトの中心線と同軸に穿設する加工機の設置場所が、作業者の立ち位置と重なるため、作業性に問題が生じる可能性がある。
【００１４】
本発明は、上述した実情に鑑みてなしたもので、構造物の雌ねじに固着してしまったスタッドボルトを、構造物の雌ねじを損傷させることなく除去することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のスタッドボルトの除去方法においては、構造物の雌ねじに固着してしまった除去すべきスタッドボルトの構造物の上方に突出する部分を押し潰しに必要な長さを残して切断して撤去し、スタッドボルトの前記構造物に残った部分に、その上面から下面へ伸びるスタッドボルトの中心線と同軸の開孔を、その孔内径が予め定めた大きさになるように形成してスタッドボルトを円筒形状にし、この円筒形状のスタッドボルトの内周面に、スタッドボルト軸方向に延びる溝を、周方向複数箇所に形成し、円筒形状のスタッドボルトの前記構造物の表面から突出している部分の外周面を中心に向かって押して、前記溝位置で中心側に折れ曲がるように変形させ、この変形によりスタッドボルトの雄ねじを構造物の雌ねじから離脱させて、スタッドボルトを構造物から除去する。溝加工した部分は、スタッドボルトの雄ねじの山部分だけが雌ねじと螺旋状に嵌合した状態で残っており、残った部分を押し潰す際も該雄ねじのねじ山部分だけを変形させることで、円筒形状全体を押し潰すものである
スタッドボルトに形成する開孔の前記予め定めた内径は、スタッドボルトの雄ねじの谷底の径よりも５〜１０ｍｍ小さい値とするのがよい。また、スタッドボルトに形成された前記開孔の内周面に形成される前記溝の底面の位置は、スタッドボルトの雄ねじの谷の位置よりもスタッドボルトの半径方向外周側にならないようにする必要がある。また、形成する溝の数は、多い方がスタッドボルトを外周側から中心側に向かって押して潰すのが容易になるが、少なくとも５箇所とするのが望ましい。
【００１６】
さらに、構造物内に残ったスタッドボルトに開孔を加工する際、構造物表面から突出した部分をクランプして回転しないように固定すれば、開孔を加工する際に、スタッドボルトがドリルあるいはバイトにより加えられる切削時のトルクで共回りする恐れがなくなり、共回りによる雌ねじの損傷が避けられる。
【００１７】
構造物内に残ったスタッドボルトに開孔を加工する手段としては、除去対象のスタッドボルトの両隣のネジ穴に取り付けられるガイドシャフトと、このガイドシャフトに沿って昇降する位置決めプレートと、この位置決めプレートを前記ガイドシャフトに吊るバランサと、前記位置決めプレートに装着される孔加工手段と、を含んで構成された穴開け加工機を用いる。前記位置決めプレートは、除去しようとするスタッドボルトの取付け用ねじ穴とこのねじ穴の両隣りのねじ穴の相対位置に基いて、前記孔加工手段を装着するときの位置決め穴と前記ガイドシャフトの相対位置が設定されているものとする。前記孔加工手段は、例えばエアードリルを用いればよいが、電動のものであってもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を原子炉圧力容器の圧力容器本体に圧力容器ヘッドを締結するスタッドボルトの除去に適用した実施の形態を図面を参照しつつ説明する。以下の説明では、足場工事や放射線防護に係る作業等、本発明に直接関わりのない事項については記載を省略してある。
【００１９】
図２５は本実施の形態における原子炉圧力容器の断面を示し、図示の原子炉圧力容器は、垂直方向に伸びる円筒状の胴部１及びその下部に連なる下鏡２よりなる中空構造の圧力容器本体３と、該圧力容器本体３の上端に圧力容器本体３の内部空間を外部に対して閉止するように載置された圧力容器ヘッド４とによって構成されている。
【００２０】
図２６は、圧力容器本体３に圧力容器ヘッド４を締結する部分の詳細を示す断面図で、圧力容器本体３の上端部に形成されている本体フランジ部５には、垂直に伸びる複数のスタッドボルト６が周方向に等間隔に取り付けられている。このスタッドボルト６の上端部及び下端部にはそれぞれ雄ねじ７、８が設けられており、雄ねじ７、８の間にはねじが切られていない部分（平行部）がある。スタッドボルト６下端部の雄ねじ８は、前記本体フランジ部５に形成された雌ねじ９に螺着されている。
【００２１】
スタッドボルト６の前記平行部及び雄ねじ７の部分は本体フランジ部５の上方に突出しており、圧力容器ヘッド４が圧力容器本体３に載置されている状態においては、圧力容器ヘッド４の周縁部のフランジ部１０に形成されたボルト孔を貫通している。このとき、前記平行部はフランジ部１０に形成されたボルト孔内に位置し、スタッドボルト６の上端部の雄ねじ７には、圧力容器ヘッド４を圧力容器本体３に締結するためのナット１１が螺合されている。
【００２２】
以下、本体フランジ部５の雌ねじ９にスタッドボルト６の雄ねじ８が固着してスタッドボルト６の抜き取りができなくなった場合のスタッドボルト除去方法について図１を参照して説明する。図１に示す主要な作業手順は次の通りである。
ａ．まず、本体フランジ部５の雌ねじに固着してしまった除去すべきスタッドボルトの本体フランジ部５上方に突出する部分を、フランジ面から後述する押し潰し加工機の設置に要する寸法Ｈだけ上の位置で切断して撤去する。
ｂ．除去すべきスタッドボルトの両隣のボルト穴に固定した穴開け加工機を組立てる。
ｃ．次いで、スタッドボルトの僅かな突出し部分をクランプ固定した状態で前記のスタッドボルトの構造物に残った部分にその上面から下面へ伸びる開口（ドリル穴）を組立てた穴開け加工機により、スタッドボルトの中心線と同軸に穿設する。この際、スタッドボルトの僅かな突出し部分をクランプ固定し、スタッドボルトの共回りを防止した状態で穴加工するのが望ましい。
ｄ．前記の開口（ドリル穴）をその孔内径Ｄｏがスタッドボルトの雄ねじ谷部の外径ｄｒよりも５〜１０ｍｍ小さい状態となるまで拡径する。
ｅ．拡径が終了したら、穴開け加工機を取外し、スリット加工機を組立てる。
ｆ．組立てたスリット加工機により、残ったスタッドボルトの内面に周方向５箇所以上に軸方向に雄ねじ谷部の外径ｄｒを超えない状態となる深さまで、溝（以下、縦スリットという）を加工する。
ｇ．縦スリットを加工したらスリット加工機を取外し、押し潰し加工機を組立てる。
ｈ．残ったスタッドボルトの外周面を、押し潰し加工機により、孔中心方向に押し、スタッドボルトの径が小さくなるように押し潰す。
ｉ．このようにしてスタッドボルトの雄ねじを本体フランジ部の雌ねじから離脱させ、固着したスタッドボルトを回転させることなく除去する。
ｊ．押し潰し加工機を取り外す。
【００２３】
以下、図面を参照して上記手順の内容を説明する。
手順ａ．
除去すべきスタッドボルトの両側、少なくとも１本づつのスタッドボルトを抜き取っておく。除去すべきスタッドボルトの本体フランジ部５上方に突出する部分を、フランジ面から寸法Ｈだけ上の位置で、バンドソー等を用いて切断し、撤去する。図６に切断、撤去後の状態を示す。スタッドボルトの中心線には、図示のように長手方向に貫通する開孔が形成されており、その下端部はプラグで封止されている。
手順ｂ．
除去すべきスタッドボルト６の両側に隣接するボルト穴を利用して穴開け加工機１３を組立てる。図２に穴開け加工機１３でドリルによる穴加工を行う場合の正面図を示す。また、図３に穴開け加工機１３でバイトによる穴加工を行う場合の正面図を示す。穴開け加工機１３は、本体フランジ部５のねじ穴に取りつけられる一対のベース１４と、ベース１４それぞれに取りつけられるガイドシャフト１５と、スライドベアリング１６を介してガイドシャフト１５に軸方向にスライド自在に取りつけられる位置決めプレート１７と、位置決めプレート１７に設けられた取付け穴に回転軸２２を挿通させ、重量を該位置決めプレート１７に支持された孔加工手段であるエアボール１９と、ガイドシャフト１５と位置決めプレート１７に両端を結合され、エアボール１９と位置決めプレート１７の重量を支持する一対のバランサー１８と、両端をガイドシャフト１５に支持され、エアボール１９の穴加工中の上方向の反力を受ける反力受け２０と、ガイドシャフト１５の上端を互いに結合するつなぎ材１２と、を含んで構成されている。
【００２４】
位置決めプレート１７の取付け穴の位置は、エアボール１９の回転軸２２を該取付け穴に挿通して取付けたとき、エアボール１９の回転軸２２の中心がスタッドボルトの中心に一致するようになっている。即ち、位置決めプレート１７に取付けられたスライドベアリング１６と、位置決めプレート１７に形成されたエアボール１９の取り付け穴は、本体フランジ部５に形成されたスタッドボルト取付けのためのねじ穴の並びに合わせて円弧状に配置されている。
【００２５】
エアボール１９は、圧縮空気により回転軸２２を駆動させる装置であり、回転軸２２にドリル２３或いは座繰りバー２４及びバイト２５を取り付けて加工する。また、エアボール１９の回転軸２２の反対側にはエアボール１９の本体にねじ込まれたハンドル２１が設けられており、ガイドシャフト１５に固定された反力受け２０に当ててハンドル２１を回転することによりエアボール１９を軸方向に一定のピッチで移動させることができるとともに、切削時の反力を受けることができる。
【００２６】
まず、ベース１４が、固着したスタッドボルト６の両隣のねじ穴の雌ねじ９に螺合されて固定される。ガイドシャフト１５には、予め反力受け２０と位置決めプレート１７が挿通され、位置決めプレート１７はバランサー１８によりガイドシャフト１５に支持されてユニットが形成されている。ガイドシャフト１５は、ユニットの状態で、スタッドボルト６の軸と平行になるようにベース１４にねじ込まれ、取り付けられる。ガイドシャフト１５に固着されてバランサー１８を支持する金具は、ガイドシャフト１５をベース１４にねじ込む段階ではガイドシャフト１５に固定せず、ガイドシャフト１５がベース１４にねじ込まれてから位置を合わせて固定する。
【００２７】
隣接するねじ穴９は除去すべきスタッドボルト６のねじ穴９と同時に加工されているため、ガイドシャフト１５を除去すべきスタッドボルト６と平行に取り付けることは容易である。また、位置決めプレート１７に取り付けるスライドベアリング１６とエアボール１９の相対位置もねじ穴９の位置に合わせて加工することができるため、エアボール１９の回転軸２２を除去するスタッドボルト６の軸心に容易に合わせることができる。
【００２８】
次いで、つなぎ材１２で、ガイドシャフト１５の上端部を相互に結合、固定し、エアボール１９を位置決めプレート１７の前記取付け穴に回転軸２２を挿通して設置する。エアボール１９の重量は位置決めプレート１７、バランサー１８を介してガイドシャフト１５に支持される。すなわち、位置決めプレート１７はスライドベアリング１６を介してガイドシャフト１５に軸方向にスライド自在に取り付けられているとともに、エアボール１９の自重を支持した状態でガイドシャフト１５の軸方向にスライドできるようにガイドシャフト１６の上端からバランサー１８で支持されている。
手順ｃ．
穴開け加工機１３の組立が終了したならば、エアボール１９の回転軸２２にドリル２３を装着し（図２参照）、エアボール１３を駆動させながらハンドル２１を回してドリル２３を軸方向に送り出すことによりスタッドボルト６の中心に下穴を加工する。図７にドリル穴２８が加工された状態を示す。なお、図７〜図１１では、参考に、前工程の加工状態を二点鎖線で示してある。下穴を加工する際、図２３、図２４に示すように、スタッドボルト６の本体フランジ部５面上に残った部分をクランプして、スタッドボルト６の共回りを防止するのが望ましい。
手順ｄ．
ドリル２３によりある程度の深さのドリル穴２８が加工できたら（図７参照）、バイト２３を、バイト２５を取付けた座繰りバー２４に付け替え、穴径を拡大する（図３参照）。バイト２５は、座繰りバー２４の先端に取り付けられ、座繰りバー２４からの突き出し量を調整できるように固定ボルト２６で締め付けており、突き出し量を調整することにより加工する穴の内径を決定できるようにしている。座繰りバー２４をド率に装着する際、加工する穴径に合わせてバイト２５の出代を調整する。
【００２９】
座繰りバー２４をエアボールに１９に取付けたら、座繰りバー２４の先端をバイト２３で加工したドリル穴２８に挿入して先端の振れを防止し、エアボール１９を駆動させながらハンドル２１を回してバイト２５を軸方向に送り出すことによりドリル穴２８より大きな穴を加工する。更に、上記で加工した穴に挿通できる径のガイドリング２７を座繰りバー２４の先端に取り付け、先に加工した穴に挿入して座繰りバー２４先端の振れを防止し、上記と同様に下穴より大きな穴を加工する。
【００３０】
これらの作業を繰り返し行い、スタッドボルト６の雄ねじ谷径よりも５〜１０ｍｍ小さい開口内径Ｄｏを加工する（図８参照）。
【００３１】
更に、上記のドリル２３による下穴加工からバイト２５による穴の拡大を順次繰り返して行い、スタッドボルト６内の穴を深くし（図９、図１０参照）、最終的に図１１に示す如くスタッドボルト６に開口内径Ｄｏの穴を貫通させて加工する。
【００３２】
スタッドボルト６の底部を加工する際は、座繰りバー２４の先端に取り付けるガイドリング２７はバイト２３より上方に取り付けて加工する（図１０参照）。上記拡径加工が終了すると、スタッドボルト６は、薄肉円筒状態となる。
手順ｅ．
穴加工が終了したら、ベース１４を残して穴開け加工機１３を取外し、スリット加工機３０（図４参照）を組み立てる。スリット加工機３０は、穴開け加工機１３と同様に、ガイドシャフト１５にバランサ１８で支持された状態で昇降できるようにスライドベアリング１６を介して取り付けられた位置決めプレート３１に取り付けられており、位置決めプレート３１に取り付けられた回転板３２、回転板３２の下面に取付けられたスライド板３３、スライド板３３の位置決めのための調整ネジ３４、スライド板３３に取付けられ、スライド板３３から下方に延びたブラケット３５、ブラケット３５に固着されたグラインダ３６により構成されている。
【００３３】
回転板３２はスタッドボルト６の中心軸と同芯で回転できるように位置決めプレート３１に取り付けられ、スライド板３３は回転板３２に対して水平方向の一方向にスライドできるように系合し、調整ネジ３４でスライド位置を微調整して固定できるようになっている。
【００３４】
ブラケット３５は上端をスライド板３３に固定され、下端にはグラインダ３６を取り付けてある。グラインダ３６の砥石３７は、回転板３２の回転軸に直交する方向を回転軸として回転するようになっている。
【００３５】
なお、穴開け加工機１３をそっくり外すのではなく、エアボール１９を取り外した後、バランサー１８をガイドシャフト１５に固定する金具及びつなぎ材１２を固定するナットを緩めてガイドシャフト１５をベース１４から抜き取り、位置決めプレート１７をバランサー１８からはずしてガイドシャフト１５から抜き取り、代わりに、スリット加工機３０を装着した位置決めプレート３１をガイドシャフト１５に嵌め込んでバランサー１８に取付けるようにしてもよい。
手順ｆ．
スリット加工機３０を取付けたら、スリット加工を行う。スリット加工は、回転板３２を回してグラインダ３６の砥石３７を縦スリットを加工する方向に向けて固定し、次いで調整ネジ３４を回して砥石３７がスタッドボルト６の穴内面に当るようにスライド板３３を移動させる。次いで、グラインダ３６を駆動させ砥石３７を回転させながら位置決めプレート３１をガイドシャフト１５に沿って上下に移動させることにより行う。
【００３６】
形成する縦スリットの深さは、調整ネジ３４によりスライド板３３、ブラケット３５及びグラインダ３６をスタッドボルト６の半径方向に移動させて調整し、スタッドボルト６の中心から縦スリットの底までの距離が、雄ねじ谷径ｄｒの１／２になるまで加工する。このとき、前記距離が雄ねじ谷径ｄｒの１／２より大きくなるまで加工する必要はない。つまり、縦スリットの底（スタッドボルト半径方向外周側端部）の位置が、スタッドボルト６の雄ねじの谷の位置よりも外側にならないようにする。
【００３７】
縦スリットは、図１２に示すように、円周方向に分散した複数位置に形成され、押し棒挿入用スリット５１、押し潰し用スリット５２及び撤去用スリット５３の３種類５箇所以上を加工するのが望ましい。
【００３８】
押し棒挿入用スリット５１は、後述する押し棒４１をスタッドボルト６の下部まで挿入するためのもので、押し棒４１のくびれ部の幅Ｓより広いスリットにする。スタッドボルト６の雄ねじ８より上方の平行部の外径は雄ねじ谷径ｄｒより小さく加工されているため、スタッドボルト６の平行部のスリット加工される部分は、スリット加工により撤去された状態（図１２のＡ部）となる。
【００３９】
押し潰し用スリット５２は、押し潰しの際変形させる部分で、押し棒挿入用スリット５１の両側に加工する。
【００４０】
撤去用スリット５３は、押し潰し終了後、スタッドボルト６を撤去するために変形させるスリットで、押し棒挿入用スリット５１の反対側（スタッドボルト６の軸線を挟んで対向する側）に加工する。
手順ｇ．
縦スリットの加工が終わったら、ベース１４を含めてスリット加工機を取外し、押し潰し加工機を図１３に示す状態に組立てる。押し潰し加工機４０（図５、図１３参照）は、押し棒４１、押し棒４１に結合されたサポート４２、ねじ穴内部に配置される下部反力受け４３、油圧ジャッキ４４、スタッドボルト６の本体フランジ部５の上方に突出した部分が嵌り込む穴と、この穴に連続して形成された油圧ジャッキ４４が嵌り込む空所を備えた上部サポート４５を含んで構成されている。上部サポート４５は、テコの原理により前記空所に設置された油圧ジャッキ４４の押し出し力をスタッドボルト６に伝達するように構成され、厚鋼板で作られている。上部サポート４５の厚みＨは、油圧ジャッキ４４の押し出し力の反力を、油圧ジャッキ４４が設置される側に対して反対側のスタッドボルト６外周面に、該外周面を破壊させることなく伝達できるとともに、油圧ジャッキ４４の押し出し力を安全に受けとめることのできる値に設定してある。つまり、上部サポート４５は、油圧ジャッキ４４の押し出し力の反力をスタッドボルト６で受けられるように形成してある。
【００４１】
なお、スタッドボルト６を切断する際は、上部サポート４５の設置を考慮し、スタッドボルト６の切断位置を、本体フランジ部５の上面から少なくともＨだけ上とする。
【００４２】
前記押し棒４１は下端でスタッドボルトに変形力を加えるため、サポート４２に対して軸方向にスライドできるように構成されており、スタッドボルト６の変形が進むにつれて押し棒４１を下方に移動できるようになっている。押し棒４１はまた、図１４の（ａ）に示すように、断面が鉄道レールの断面に似た形状をしており、鉄道レールの枕木に接する側に相当する面に前記サポート４２が結合されている。そして、車輪に接する側に相当する面に前記油圧ジャッキ４４の作動端が当接するようになっている。さらに、前記油圧ジャッキ４４の作動端が当接する部分の肩部４１ａの背面は、下端から上部サポート４５の厚さＨに相当する距離の範囲に亘り、下端が薄くなるテーパをなしている。車輪に接する側に相当する部分と枕木に接する側に相当する部分は、幅Ｓのくびれ部で結合されている。
【００４３】
サポート４２の下端はボルト穴の底部に設置した下部反力受け４３に押し当てられている。
【００４４】
押し潰し加工機４０を組立てる際、押し棒４１の先端の前記車輪に接する側に相当する部分は、押し棒挿入用スリット５１の上端部（図１２のＡ部）に挿入され、前記肩部４１ａの背面のテーパ部が押し棒挿入用スリット５１両隣のスタッドボルト６外周面に引っ掛けた状態になるようにする。
手順ｈ．
押し潰し加工機４０の組立てが終わったら、油圧ジャッキ４４を押し出して押し棒４４を水平方向に押す。図１４に示すように、押し棒４１とサポート４２が下部反力受け４３との接点を中心に回転し、スタッドボルト６の上端部の前記押し棒挿入用スリット５１の周縁が中心側に入り込むように変形し、スタッドボルト６外周面と雌ねじ９の間に隙間が形成される。
【００４５】
次いで油圧ジャッキ４４を図１３の（ａ）の状態に戻し、押し棒４１とサポート４２をスタッドボルト６から抜き出した後、スタッドボルト６の内部に押し出された押し棒挿入用スリット５１のネジ部（図１５の（ａ）のＢ部）をグラインダにより撤去する。グラインダによる撤去が終了したら、押し棒４１とサポート４２をスタッドボルト６内に挿入して押し潰し加工機４０を組み立てる（図１５参照）。このとき、押し棒４１の先端の前記車輪に接する側に相当する部分は上記押し潰しにより生じたスタッドボルト６と雌ねじ９の隙間に挿入された状態となり、押し棒４１はサポート４２に対して下方にずらした位置に固定される。
【００４６】
先に述べたと同様に、油圧ジャッキ４４を押し出して押し棒４１を水平に押すと、図１６に示すようにスタッドボルト６の押し潰しを下方まで進展させることができる。押し潰しにより内部に押し出された押し棒挿入用スリット５１のネジ部を再びグラインダにより撤去し、スタッドボルト６と雌ねじ９の隙間に押し棒４１を挿入（図１７参照）して上記の作業を繰り返し行うことにより、図１８に示す如くスタッドボルト６を下部まで押し潰しすることができる。
【００４７】
内部に押し出された押し棒挿入用スリット５１のネジ部を全てグラインダにより撤去（図１９参照）した後、図２０に示すように押し潰し加工機４０の上部サポート４５と油圧ジャッキ４４を当初の位置から約４５度回転し、油圧ジャッキ４４によりスタッドボルト６を撤去用スリット５３部から変形させる。同様に、上部サポート４５を反対側に回転して反対側のスタッドボルト６を変形（図２１参照）させる。
手順ｉ．押し潰したスタッドボルト６が雌ねじ９の内径より小さくなったらスタッドボルト６を中心に寄せ、スタッドボルト６の雄ねじ８を雌ねじ９から離脱させ、スタッドボルト６をねじ穴から引き抜いて撤去を完了する。
手順ｊ．最後に押し潰し加工機４０を撤去する。
【００４８】
本実施の形態によれば、除去すべきスタッドボルト６に穿設した開口を、その孔内径Ｄｏがスタッドボルト６の雄ねじ谷径ｄｒよりも５〜１０ｍｍ小さい状態となるまで拡径し、縦スリット５１〜５３を加工して押し潰して除去することにより、雌ねじ９に固着したスタッドボルト６を、回転させることなく撤去することができ、雌ねじ９を損傷する恐れがない。また、スタッドボルト６の雄ねじ８を殆ど原型のまま除去するため、固着した原因の究明が容易にできる。さらに、穴開け加工機等を固着したスタッドボルト６に隣接するねじ穴を使用して組み立て、使用するため、作業者が間近で加工部を確認できるため、切り粉回収、確認作業等の作業性が改善される。また、ドリル穴の加工に先だって、スタッドボルト６の本体フランジからの突出部をクランプすることで、ドリル作業あるいはバイトによる加工において、スタッドボルトが共回りして雌ねじを傷める恐れがなくなる。
【００４９】
本実施の形態では、一旦ドリル２３で開孔を形成した後、この開孔の内径をバイトを用いて拡大する手順を取ったが、スタッドボルトに元々形成されている中心線開孔の径がある程度大きければ、始めからバイトを用いて開孔径の拡大を行うようにしてもよい。
【００５０】
なお、本発明のスタッドボルトの除去方法は、上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、原子炉圧力容器以外の構造物に固着してしまったスタッドボルトの除去に適用すること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加え得ることは勿論である。
【００５１】
また、前記手順ｃで本体フランジ部５に残ったスタッドボルト６に開口を加工する際、スタッドボルト６の共回りを防止するために、スタッドボルト６の本体フランジ部５から上方に突出した部分にクランプ６１を取り付けた状態を、図２３及び図２４に示す。
【００５２】
クランプ６１はスタッドボルト６の本体フランジ部５から上方に突き出した部分をボルトで締め付けて固定し、他端を穴開け加工機１３のベース１４等に固定することによりスタッドボルト６の共回りを防止する。
【００５３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のスタッドボルトの除去方法によれば、構造物の雌ねじに固着したスタッドボルトを回転させずに除去できるため、構造物の雌ねじを損傷することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の作業手順を示す手順図である。
【図２】本発明のスタッドボルトの除去方法に用いる穴開け加工機の一例を示す正面図である。
【図３】図２の穴開け加工機に座繰りバー及びバイトを取り付けた状態の一例を示す正面図である。
【図４】本発明のスタッドボルトの除去方法に用いるスリット加工機の一例を示す正面図である。
【図５】本発明のスタッドボルトの除去方法に用いる押し潰し加工機の一例を示す側面図である。
【図６】スタッドボルトの本体フランジから上方に突き出した部分を切断した状態を示す断面図である。
【図７】スタッドボルトの穴加工手順を説明するための断面図である。
【図８】スタッドボルトの穴加工手順を説明するための断面図である。
【図９】スタッドボルトの穴加工手順を説明するための断面図である。
【図１０】スタッドボルトの穴加工手順を説明するための断面図である。
【図１１】スタッドボルトの穴加工手順を説明するための断面図である。
【図１２】本発明のスタッドボルトの除去方法による押し潰しに用いるスリット加工状況の一例を示す平面図及び断面図である。
【図１３】スタッドボルトの押し潰し及び撤去作業手順を説明する平面図及び断面図である。
【図１４】スタッドボルトの押し潰し及び撤去作業手順を説明する平面図及び断面図である。
【図１５】スタッドボルトの押し潰し及び撤去作業手順を説明する平面図及び断面図である。
【図１６】スタッドボルトの押し潰し及び撤去作業手順を説明する平面図及び断面図である。
【図１７】スタッドボルトの押し潰し及び撤去作業手順を説明する平面図及び断面図である。
【図１８】スタッドボルトの押し潰し及び撤去作業手順を説明する平面図及び断面図である。
【図１９】スタッドボルトの押し潰し及び撤去作業手順を説明する平面図及び断面図である。
【図２０】スタッドボルトの押し潰し及び撤去作業手順を説明する平面図及び断面図である。
【図２１】スタッドボルトの押し潰し及び撤去作業手順を説明する平面図及び断面図である。
【図２２】スタッドボルトの押し潰し及び撤去作業手順を説明する平面図及び断面図である。
【図２３】図２の穴開け加工時にスタッドボルトの共廻り防止用のクランプを取り付けた状態を示す正面図である。
【図２４】図２３のＩ−Ｉ線矢視平面図である。
【図２５】原子炉圧力容器の一例を示す概念図である。
【図２６】図２５に示す本体フランジ部及びスタッドボルトの断面図である。
【符号の説明】
１ 胴部
２ 下鏡
３ 圧力容器本体
４ 圧力容器ヘッド
５ 本体フランジ部
６ スタッドボルト
７ 雄ねじ（ボルト上端）
８ 雄ねじ（ボルト下端）
９ 雌ねじ
１０ フランジ部
１１ ナット
１２ つなぎ材
１３ 穴開け加工機
１４ ベース
１５ ガイドシャフト
１６ スライドベアリング
１７ 位置決めプレート
１８ バランサ
１９ エアボール
２０ 反力受け
２３ ドリル
２４ 座繰りバー
２５ バイト
３０ スリット加工機
３１ 位置決めプレート
３２ 回転板
３３ スライド板
３４ 調整ネジ
３５ ブラケット
３６ グラインダ
３７ 砥石
４０ 押し潰し加工機
４１ 押し棒
４１ａ 押し棒の肩部
４２ サポート
４３ 下部反力受け
４４ 油圧ジャッキ
４５ 上部サポート
５１ 押し棒挿入用スリット
５２ 押し潰し用スリット
５３ 撤去用スリット
６１ クランプ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for removing a large diameter stud bolt having a diameter of 100 mm or more, which has been fixed to a female screw formed in a structure, and a drilling machine therefor.
[0002]
[Prior art]
For a structure, such as a reactor pressure vessel, which has a fuselage and a lid detachably fastened to the fuselage, and in which a large internal pressure is applied, a stud bolt is implanted by forming a female screw on a flange formed on the fuselage side. In some cases, the lid is fastened to the body using the stud bolt.
[0003]
An example of such a structure in a reactor pressure vessel will be described. The reactor pressure vessel taken as an example here has a hollow pressure vessel body composed of a cylindrical body extending in the vertical direction and a lower mirror connected to the lower part thereof, and a pressure vessel body at the upper end of the pressure vessel body. It is configured to include a pressure vessel head mounted so as to close the space to the outside.
[0004]
At the upper end of the pressure vessel main body, i.e., at the upper end of the cylindrical body, female threads are formed at equal intervals in the circumferential direction on a main body flange formed concentrically with the body, and perpendicular to the female thread. A number of extending stud bolts are installed.
[0005]
Male screws are provided at the upper end and the lower end of the stud bolt, respectively, and the male screw at the lower end is screwed to a female screw formed in the main body flange.
[0006]
The portion of the stud bolt that protrudes above the main body flange portion penetrates through the flange portion of the peripheral portion of the pressure vessel head when the pressure vessel head is placed on the pressure vessel main body. A nut for fastening the pressure vessel head to the pressure vessel body is screwed into the male screw at the upper end of the pressure vessel.
[0007]
At the time of periodic inspection of the reactor pressure vessel, after removing the nut screwed into the male screw at the upper end of the stud bolt, remove the pressure vessel head from the pressure vessel body by lifting means such as a crane, and Inspection and maintenance are performed. At that time, a predetermined number of stud bolts are withdrawn from the main body flange, and are restored after inspection and maintenance.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, at the time of periodic inspection of the reactor pressure vessel, a predetermined number of stud bolts are withdrawn from the main body flange, inspected, and maintained.When removing the stud bolt, the male screw at the lower end of the stud bolt to be removed Is stuck to the internal thread of the main body flange by galling or the like, the stud bolt cannot be removed.
[0009]
In addition, if the stud bolt that has been stuck is forcibly turned, the female screw of the main body flange is expected to be damaged, and the female screw cannot be reused.
[0010]
The above-mentioned problem is not limited to the reactor pressure vessel, but is common to a structure in which a female screw is formed in a structure, and various members such as a lid are fastened to the structure using stud bolts implanted in the female screw. It is a problem.
[0011]
In Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 8-243944, "Stud Bolt Removal Method" proposed to solve the above situation, the stud bolt protruding above the structure of the stud bolt to be removed, which has been fixed to the female screw of the structure. An opening extending from the upper surface to the lower surface is bored coaxially with the center line of the stud bolt, and the opening has an inner diameter Do. By expanding the diameter of the stud bolt until it becomes larger than the outer diameter dr of the male thread root of the stud bolt and does not exceed the internal diameter Dc of the internal thread of the structure, only the crest part of the male thread fits into the root groove part of the female thread. After cutting into the combined spiral band shape, the spiral band-shaped stud bolt in which only the thread portion of the male thread remains is peeled off from the female screw and removed.
[0012]
However, according to this method, when expanding the hole inner diameter Do until the inner diameter Do becomes larger than the outer diameter dr of the male screw root of the stud bolt and does not exceed the female screw inner diameter Dc of the structure, a spiral band shape is formed at the root of the female screw. It is anticipated that the thread portion of the male screw remaining in the thread will be caught between the cutting tool and the female screw and damage the female screw. In addition, in order to machine the internal thread without damaging it, it is necessary to adjust the stud bolt and the core of the machine with an accuracy of less than 0.1 mm. It is expected to be. Further, if the stud bolt is released from the structure of the female screw during the diameter expanding process, the cutting tool and the stud bolt may rotate together to damage the female screw.
[0013]
Further, in the invention of the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-243944, "stud bolt removing method", an opening extending from the upper surface to the lower surface of the stud bolt remaining in the structure is formed coaxially with the center line of the stud bolt. Since the installation location of the processing machine overlaps with the worker's standing position, there is a possibility that a problem occurs in workability.
[0014]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has an object to remove a stud bolt fixed to a female screw of a structure without damaging the female screw of the structure.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the method of removing a stud bolt according to the present invention, the length of the stud bolt to be removed, which has been fixed to the internal thread of the structure and which protrudes upward from the structure, is required to be crushed. The stud bolt is cut and removed, and an opening coaxial with the center line of the stud bolt extending from the upper surface to the lower surface is formed in a portion of the stud bolt remaining in the structure, and the inner diameter of the hole becomes a predetermined size. The stud bolt is formed into a cylindrical shape, and grooves extending in the axial direction of the stud bolt are formed at a plurality of circumferential positions on the inner peripheral surface of the cylindrical stud bolt, and the structure of the cylindrical stud bolt is formed. Pushing the outer peripheral surface of the part protruding from the surface toward the center, deforms it so that it is bent toward the center at the groove position, and this deformation causes the external thread of the stud bolt to become female of the structure. By withdrawal from Flip to remove the stud bolts from the structure. The grooved portion remains with only the thread portion of the external thread of the stud bolt spirally fitted with the female screw, and when crushing the remaining portion, only the thread portion of the external thread is deformed, Crushes the entire cylindrical shape
The predetermined inner diameter of the opening formed in the stud bolt is preferably a value smaller by 5 to 10 mm than the diameter of the root of the male thread of the stud bolt. Further, it is necessary that the position of the bottom surface of the groove formed on the inner peripheral surface of the opening formed in the stud bolt is not closer to the radially outer peripheral side of the stud bolt than the position of the male screw valley of the stud bolt. There is. Also, the larger the number of grooves to be formed, the easier it is to push the stud bolt from the outer peripheral side toward the center side to crush the stud bolt, but it is desirable to have at least five grooves.
[0016]
Furthermore, when drilling holes in the stud bolts remaining in the structure, if the parts protruding from the surface of the structure are clamped and fixed so that they do not rotate, the stud bolts can be drilled or drilled when drilling holes. The possibility of co-rotation due to the cutting torque applied by the cutting tool is eliminated, and damage to the female screw due to co-rotation is avoided.
[0017]
As means for forming an opening in the stud bolt remaining in the structure, a guide shaft attached to the screw holes on both sides of the stud bolt to be removed, a positioning plate that moves up and down along the guide shaft, and a positioning plate Is used, comprising: a balancer for suspending the guide plate on the guide shaft; and a boring device mounted on the positioning plate. The positioning plate has a relative position between the positioning hole and the guide shaft when the hole processing means is mounted, based on a relative position between a mounting screw hole of a stud bolt to be removed and a screw hole on both sides of the screw hole. It is assumed that the position has been set. The hole drilling means may be, for example, an air drill, but may be an electric drill.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to removal of a stud bolt for fastening a pressure vessel head to a pressure vessel body of a reactor pressure vessel will be described with reference to the drawings. In the following description, matters that are not directly related to the present invention, such as scaffolding work and work related to radiation protection, are omitted.
[0019]
FIG. 25 shows a cross section of a reactor pressure vessel according to the present embodiment. The illustrated reactor pressure vessel has a hollow pressure vessel having a cylindrical body 1 extending vertically and a lower mirror 2 connected to the lower part thereof. It comprises a main body 3 and a pressure vessel head 4 mounted on the upper end of the pressure vessel main body 3 so as to close the internal space of the pressure vessel main body 3 from the outside.
[0020]
FIG. 26 is a cross-sectional view showing the details of the portion where the pressure vessel head 4 is fastened to the pressure vessel body 3. A plurality of vertically extending studs are provided on a body flange 5 formed at the upper end of the pressure vessel body 3. Bolts 6 are attached at equal intervals in the circumferential direction. Male screws 7, 8 are provided at the upper end and the lower end of the stud bolt 6, respectively, and there is an unthreaded portion (parallel portion) between the male screws 7, 8. A male screw 8 at the lower end of the stud bolt 6 is screwed to a female screw 9 formed on the main body flange 5.
[0021]
The parallel portion of the stud bolt 6 and the portion of the male screw 7 project above the main body flange portion 5, and when the pressure vessel head 4 is placed on the pressure vessel main body 3, the peripheral portion of the pressure vessel head 4 Through a bolt hole formed in the flange portion 10. At this time, the parallel portion is located in a bolt hole formed in the flange portion 10, and a nut 11 for fastening the pressure vessel head 4 to the pressure vessel body 3 is provided in the male screw 7 at the upper end of the stud bolt 6. It is screwed.
[0022]
Hereinafter, a method of removing the stud bolt when the male screw 8 of the stud bolt 6 is fixed to the female screw 9 of the main body flange portion 5 and the stud bolt 6 cannot be removed will be described with reference to FIG. The main work procedure shown in FIG. 1 is as follows.
a. First, the portion of the stud bolt to be removed, which has been fixed to the female screw of the main body flange portion 5 and protrudes above the main body flange portion 5, is positioned above the flange surface by a dimension H required for installation of a crushing machine described later. And cut it off.
b. Assemble a boring machine fixed to the bolt holes on both sides of the stud bolt to be removed.
c. Then, the stud bolts are stuck by a drilling machine in which an opening (drilled hole) extending from the upper surface to the lower surface is assembled in a portion remaining in the structure of the stud bolt while the slightly protruding portion of the stud bolt is clamped and fixed. Drill coaxially with the center line. At this time, it is desirable to clamp the slightly protruding portion of the stud bolt and drill the hole while preventing the co-rotation of the stud bolt.
d. The opening (drilled hole) is expanded until the inner diameter Do of the hole becomes 5 to 10 mm smaller than the outer diameter dr of the male thread root of the stud bolt.
e. When the diameter expansion is completed, the drilling machine is removed, and the slitting machine is assembled.
f. Using the assembled slitting machine, grooves (hereinafter referred to as vertical slits) are machined on the inner surface of the remaining stud bolts to a depth not exceeding the outer diameter dr of the external thread valley in the axial direction at five or more locations in the circumferential direction. .
g. After processing the vertical slit, remove the slitting machine and assemble the crushing machine.
h. The outer peripheral surface of the remaining stud bolt is pushed toward the center of the hole by a crushing machine so that the diameter of the stud bolt is reduced.
i. In this way, the male thread of the stud bolt is detached from the female thread of the main body flange, and the stud bolt that has been fixed is removed without rotating.
j. Remove the crushing machine.
[0023]
Hereinafter, the contents of the above procedure will be described with reference to the drawings.
Procedure a.
Remove at least one stud bolt on each side of the stud bolt to be removed. The portion of the stud bolt to be removed that protrudes above the main body flange portion 5 is cut off using a band saw or the like at a position above the flange surface by a dimension H and removed. FIG. 6 shows a state after cutting and removal. An opening penetrating in the longitudinal direction is formed at the center line of the stud bolt as shown in the figure, and the lower end is sealed with a plug.
Procedure b.
The boring machine 13 is assembled using the bolt holes adjacent to both sides of the stud bolt 6 to be removed. FIG. 2 is a front view showing a case where a hole is drilled by the drilling machine 13. FIG. 3 is a front view of the case where the boring machine 13 performs boring with a cutting tool. The boring machine 13 is slidable in the axial direction on the guide shaft 15 via a pair of bases 14 attached to the screw holes of the main body flange portion 5, a guide shaft 15 attached to each of the bases 14, and a slide bearing 16. The positioning plate 17 to be mounted, the rotating shaft 22 is inserted through a mounting hole provided in the positioning plate 17, and the weight is supported by the positioning plate 17, the air ball 19 serving as a hole processing means, the guide shaft 15, and the positioning plate 17, a pair of balancers 18 supporting the weights of the air ball 19 and the positioning plate 17, and a pair of ends supported by the guide shaft 15 to receive an upward reaction force during drilling of the air ball 19. The connecting member 1 that couples the force receiver 20 and the upper end of the guide shaft 15 to each other. It is configured to include the, the.
[0024]
The position of the mounting hole of the positioning plate 17 is such that when the rotating shaft 22 of the air ball 19 is inserted through the mounting hole and mounted, the center of the rotating shaft 22 of the air ball 19 coincides with the center of the stud bolt. I have. That is, the slide bearing 16 mounted on the positioning plate 17 and the mounting hole for the air ball 19 formed on the positioning plate 17 are aligned with the screw holes formed on the main body flange portion 5 for mounting stud bolts. They are arranged in an arc.
[0025]
The air ball 19 is a device for driving the rotating shaft 22 by compressed air, and is processed by attaching a drill 23 or a counter bar 24 and a cutting tool 25 to the rotating shaft 22. A handle 21 screwed into the main body of the air ball 19 is provided on the opposite side of the rotation shaft 22 of the air ball 19, and the handle 21 rotates against the reaction force receiver 20 fixed to the guide shaft 15. Thus, the air ball 19 can be moved at a constant pitch in the axial direction, and can receive a reaction force during cutting.
[0026]
First, the base 14 is screwed and fixed to the female screw 9 in the screw hole on both sides of the stud bolt 6 that is fixed. A reaction force receiver 20 and a positioning plate 17 are inserted into the guide shaft 15 in advance, and the positioning plate 17 is supported by the guide shaft 15 by a balancer 18 to form a unit. The guide shaft 15 is screwed and attached to the base 14 in a unit state so as to be parallel to the axis of the stud bolt 6. The metal fitting fixed to the guide shaft 15 and supporting the balancer 18 is not fixed to the guide shaft 15 at the stage of screwing the guide shaft 15 into the base 14, but is aligned and fixed after the guide shaft 15 is screwed into the base 14. .
[0027]
Since the adjacent screw holes 9 are machined simultaneously with the screw holes 9 of the stud bolts 6 to be removed, it is easy to mount the guide shaft 15 in parallel with the stud bolts 6 to be removed. Further, since the relative position between the slide bearing 16 and the air ball 19 attached to the positioning plate 17 can be processed in accordance with the position of the screw hole 9, the relative position of the stud bolt 6 for removing the rotating shaft 22 of the air ball 19 can be adjusted. Can be easily adapted.
[0028]
Next, the upper ends of the guide shafts 15 are connected and fixed to each other with the connecting member 12, and the air balls 19 are installed by inserting the rotary shaft 22 into the mounting holes of the positioning plate 17. The weight of the air ball 19 is supported by the guide shaft 15 via the positioning plate 17 and the balancer 18. That is, the positioning plate 17 is attached to the guide shaft 15 via the slide bearing 16 so as to be freely slidable in the axial direction, and is guided so as to slide in the axial direction of the guide shaft 15 while supporting the weight of the air ball 19. The balancer 18 supports the upper end of the shaft 16.
Procedure c.
When the assembling of the boring machine 13 is completed, the drill 23 is mounted on the rotary shaft 22 of the air ball 19 (see FIG. 2), and the handle 23 is turned while the air ball 13 is driven to rotate the drill 23 in the axial direction. By feeding it out, a pilot hole is machined at the center of the stud bolt 6. FIG. 7 shows a state in which the drill hole 28 has been machined. In FIGS. 7 to 11, the processing state in the previous step is indicated by a two-dot chain line for reference. 23 and 24, it is preferable to clamp the remaining portion of the stud bolt 6 on the surface of the main body flange portion 5 to prevent the stud bolt 6 from rotating together.
Procedure d.
When a drill hole 28 having a certain depth is formed by the drill 23 (see FIG. 7), the bit 23 is replaced with a counterbore bar 24 to which the bit 25 is attached, and the hole diameter is enlarged (see FIG. 3). The cutting tool 25 is attached to the tip of the counterbore bar 24 and is fastened with a fixing bolt 26 so that the amount of protrusion from the counterbore bar 24 can be adjusted. By adjusting the amount of protrusion, the inner diameter of the hole to be machined can be determined. Like that. When mounting the counterbore bar 24 at the dodging ratio, the protrusion of the cutting tool 25 is adjusted according to the hole diameter to be machined.
[0029]
When the counterbore bar 24 is attached to the air ball 19, the tip of the counterbore bar 24 is inserted into a drill hole 28 machined with a cutting tool 23 to prevent the tip from swinging, and the handle 21 is turned while driving the air ball 19. A hole larger than the drill hole 28 is machined by feeding the cutting tool 25 in the axial direction. Further, a guide ring 27 having a diameter that can be inserted into the hole processed as described above is attached to the tip of the counterbore bar 24, and inserted into the previously processed hole to prevent the tip of the counterbore bar 24 from swinging. Machine a hole larger than the hole.
[0030]
These operations are repeated to process the inner diameter Do of the opening 5 to 10 mm smaller than the external thread root diameter of the stud bolt 6 (see FIG. 8).
[0031]
Further, the drilling process with the drill 23 and the enlargement of the hole with the cutting tool 25 are sequentially repeated to deepen the hole in the stud bolt 6 (see FIGS. 9 and 10), and finally, as shown in FIG. The bolt 6 is machined by penetrating a hole having an inner diameter Do.
[0032]
When machining the bottom of the stud bolt 6, the guide ring 27 attached to the tip of the counterbore bar 24 is attached above the cutting tool 23 (see FIG. 10). When the above-mentioned diameter expansion processing is completed, the stud bolt 6 is in a thin cylindrical state.
Procedure e.
When the boring is completed, the boring machine 13 is removed while leaving the base 14, and the slitting machine 30 (see FIG. 4) is assembled. The slitting machine 30 is attached to a positioning plate 31 attached via a slide bearing 16 so as to be able to move up and down while being supported on the guide shaft 15 by the balancer 18, similarly to the hole making machine 13. A rotating plate 32 attached to the plate 31, a sliding plate 33 attached to the lower surface of the rotating plate 32, an adjusting screw 34 for positioning the sliding plate 33, attached to the sliding plate 33, and extending downward from the sliding plate 33. The bracket 35 includes a grinder 36 fixed to the bracket 35.
[0033]
The rotating plate 32 is mounted on the positioning plate 31 so as to be rotatable concentrically with the center axis of the stud bolt 6, and the slide plate 33 is combined with the rotating plate 32 so as to be slidable in one horizontal direction and adjusted. The slide position can be finely adjusted and fixed with the screw 34.
[0034]
The bracket 35 has an upper end fixed to the slide plate 33 and a lower end provided with a grinder 36. The grindstone 37 of the grinder 36 rotates around a direction perpendicular to the rotation axis of the rotating plate 32 as a rotation axis.
[0035]
In addition, instead of removing the boring machine 13 in its entirety, after removing the air ball 19, the metal fitting for fixing the balancer 18 to the guide shaft 15 and the nut for fixing the linking material 12 are loosened to move the guide shaft 15 from the base 14. The positioning plate 17 may be removed from the balancer 18 and removed from the guide shaft 15, and the positioning plate 31 provided with the slitting machine 30 may be fitted into the guide shaft 15 and attached to the balancer 18 instead.
Procedure f.
After the slitting machine 30 is mounted, slitting is performed. The slit processing is performed by rotating the rotary plate 32 to fix the grindstone 37 of the grinder 36 in the direction in which the vertical slit is formed, and then turning the adjustment screw 34 so that the grindstone 37 hits the inner surface of the hole of the stud bolt 6. 33 is moved. Next, the positioning plate 31 is moved up and down along the guide shaft 15 while driving the grinder 36 and rotating the grindstone 37.
[0036]
The depth of the vertical slit to be formed is adjusted by moving the slide plate 33, the bracket 35 and the grinder 36 in the radial direction of the stud bolt 6 with the adjusting screw 34, and the distance from the center of the stud bolt 6 to the bottom of the vertical slit is adjusted. , Until the diameter of the external thread root diameter dr becomes 1/2. At this time, it is not necessary to perform processing until the distance becomes larger than 1/2 of the external thread root diameter dr. In other words, the position of the bottom of the vertical slit (the end on the outer peripheral side in the radial direction of the stud bolt) should not be located outside the position of the root of the external thread of the stud bolt 6.
[0037]
As shown in FIG. 12, the vertical slits are formed at a plurality of positions dispersed in the circumferential direction, and are used to process three or more types of five or more places, namely, a push rod insertion slit 51, a crushing slit 52, and a removal slit 53. Is desirable.
[0038]
The push rod insertion slit 51 is for inserting a push rod 41 to be described below to a lower portion of the stud bolt 6, and is a slit wider than the width S of the constricted portion of the push rod 41. Since the outer diameter of the parallel portion above the male screw 8 of the stud bolt 6 is processed to be smaller than the male screw root diameter dr, the portion of the stud bolt 6 where the parallel portion is slit is removed by slit processing (see FIG. 12 A).
[0039]
The crushing slit 52 is a portion deformed at the time of crushing, and is formed on both sides of the push rod insertion slit 51.
[0040]
The removal slit 53 is a slit that is deformed to remove the stud bolt 6 after the crushing is completed, and is formed on the opposite side of the push rod insertion slit 51 (the side opposite to the axis of the stud bolt 6).
Procedure g.
When the processing of the vertical slit is completed, the slitting machine including the base 14 is removed, and the crushing machine is assembled in a state shown in FIG. The crushing machine 40 (see FIGS. 5 and 13) includes a push rod 41, a support 42 connected to the push rod 41, a lower reaction force receiver 43 disposed inside a screw hole, a hydraulic jack 44, and a stud bolt 6. It is configured to include a hole into which a portion protruding above the main body flange portion 5 fits, and an upper support 45 having a space into which a hydraulic jack 44 formed continuously with this hole fits. The upper support 45 is configured to transmit the pushing force of the hydraulic jack 44 installed in the empty space to the stud bolt 6 by leverage, and is made of a thick steel plate. The thickness H of the upper support 45 allows the reaction force of the pushing force of the hydraulic jack 44 to be transmitted to the outer peripheral surface of the stud bolt 6 on the side opposite to the side where the hydraulic jack 44 is installed without breaking the outer peripheral surface. At the same time, it is set to a value that allows the pushing force of the hydraulic jack 44 to be safely received. That is, the upper support 45 is formed so that the stud bolt 6 can receive the reaction force of the pushing force of the hydraulic jack 44.
[0041]
When cutting the stud bolt 6, the cutting position of the stud bolt 6 is set at least H above the upper surface of the main body flange 5 in consideration of the installation of the upper support 45.
[0042]
The push rod 41 is configured to be slidable in the axial direction with respect to the support 42 in order to apply a deforming force to the stud bolt at the lower end, so that the push rod 41 can be moved downward as the stud bolt 6 deforms. It has become. As shown in FIG. 14A, the push rod 41 has a cross section similar in shape to the cross section of the railroad rail, and the support 42 is connected to a surface corresponding to the side of the railroad rail that comes into contact with the sleeper. ing. The working end of the hydraulic jack 44 comes into contact with a surface corresponding to the side that contacts the wheel. Further, the back surface of the shoulder portion 41a where the operating end of the hydraulic jack 44 comes into contact is tapered such that the lower end becomes thinner over a range of a distance from the lower end corresponding to the thickness H of the upper support 45. A portion corresponding to the side contacting the wheel and a portion corresponding to the side contacting the sleeper are connected by a narrow portion having a width S.
[0043]
The lower end of the support 42 is pressed against a lower reaction force receiver 43 installed at the bottom of the bolt hole.
[0044]
When assembling the crushing machine 40, a portion corresponding to the side of the tip of the push rod 41 which is in contact with the wheel is inserted into an upper end portion (part A in FIG. 12) of the push rod insertion slit 51, and the shoulder 41a is formed. Of the rear surface of the stud bolt 6 is hooked on the outer peripheral surface of the stud bolt 6 on both sides of the push rod insertion slit 51.
Procedure h.
When the assembling of the crushing machine 40 is completed, the hydraulic jack 44 is pushed out and the push rod 44 is pushed in the horizontal direction. As shown in FIG. 14, the push rod 41 and the support 42 rotate around the contact point of the lower reaction force receiver 43, and the peripheral edge of the push rod insertion slit 51 at the upper end of the stud bolt 6 enters the center side. And a gap is formed between the outer peripheral surface of the stud bolt 6 and the female screw 9.
[0045]
Next, the hydraulic jack 44 is returned to the state shown in FIG. 13A, the push rod 41 and the support 42 are extracted from the stud bolt 6, and then the threaded portion of the push rod insertion slit 51 pushed into the stud bolt 6 ( 15B) is removed by a grinder. When the removal by the grinder is completed, the push rod 41 and the support 42 are inserted into the stud bolt 6 to crush and assemble the processing machine 40 (see FIG. 15). At this time, the part corresponding to the side of the tip of the push rod 41 that contacts the wheel is inserted into the gap between the stud bolt 6 and the female screw 9 generated by the crushing, and the push rod 41 is moved downward with respect to the support 42. Is fixed to the position shifted.
[0046]
As described above, when the hydraulic jack 44 is pushed out and the push rod 41 is pushed horizontally, the crushing of the stud bolt 6 can be advanced downward as shown in FIG. The screw portion of the push rod insertion slit 51 pushed inside by the crushing is removed again by the grinder, the push rod 41 is inserted into the gap between the stud bolt 6 and the female screw 9 (see FIG. 17), and the above operation is repeated. By doing so, the stud bolt 6 can be crushed to the lower part as shown in FIG.
[0047]
After removing all the threaded portions of the push rod insertion slits 51 pushed into the inside by a grinder (see FIG. 19), as shown in FIG. 20, the upper support 45 and the hydraulic jack 44 of the crushing machine 40 are moved to their initial positions. The stud bolt 6 is deformed from the removal slit 53 by the hydraulic jack 44. Similarly, the upper support 45 is rotated to the opposite side to deform the stud bolt 6 on the opposite side (see FIG. 21).
Procedure i. When the crushed stud bolt 6 becomes smaller than the inner diameter of the female screw 9, the stud bolt 6 is moved to the center, the male screw 8 of the stud bolt 6 is detached from the female screw 9, and the stud bolt 6 is pulled out from the screw hole to complete the removal.
Procedure j. Finally, the crushing machine 40 is removed.
[0048]
According to the present embodiment, the diameter of the opening formed in the stud bolt 6 to be removed is increased until the inner diameter Do of the opening becomes 5 to 10 mm smaller than the male thread root diameter dr of the stud bolt 6, and the longitudinal slit is formed. By processing and crushing and removing the studs 51 to 53, the stud bolt 6 fixed to the female screw 9 can be removed without rotating, and there is no risk of damaging the female screw 9. Further, since the male screw 8 of the stud bolt 6 is almost completely removed as it is, the cause of the fixation can be easily determined. Furthermore, since the assembling and use are performed using the screw holes adjacent to the stud bolts 6 to which the boring machine and the like are fixed, the worker can check the machined portion up close, so that workability such as chip collection and checking work can be performed. Is improved. In addition, by clamping the protruding portion of the stud bolt 6 from the main body flange prior to the drilling of the drill hole, there is no danger that the stud bolt will rotate together and damage the female screw in drilling or cutting with a cutting tool.
[0049]
In the present embodiment, the procedure of once forming an opening with the drill 23 and then expanding the inner diameter of the opening by using a cutting tool is adopted, but the diameter of the center line opening originally formed in the stud bolt is reduced. If it is large to some extent, the opening diameter may be enlarged from the beginning by using a cutting tool.
[0050]
The method for removing stud bolts of the present invention is not limited to only the above-described embodiment, and may be applied to the removal of stud bolts stuck to a structure other than a reactor pressure vessel, and the like. Of course, various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
[0051]
Further, when the opening is formed in the stud bolt 6 remaining in the main body flange portion 5 in the procedure c, in order to prevent the stud bolt 6 from rotating together, a portion of the stud bolt 6 projecting upward from the main body flange portion 5 is formed. FIGS. 23 and 24 show a state in which the clamp 61 is attached.
[0052]
The clamp 61 secures the portion of the stud bolt 6 protruding upward from the main body flange portion 5 with a bolt, and fixes the other end to the base 14 or the like of the boring machine 13 to prevent the stud bolt 6 from rotating together. I do.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the method for removing a stud bolt of the present invention, the stud bolt fixed to the female screw of the structure can be removed without rotating, so that the female screw of the structure is not damaged.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a procedure diagram showing a work procedure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing an example of a boring machine used in the method for removing a stud bolt according to the present invention.
FIG. 3 is a front view showing an example of a state in which a counterbore bar and a cutting tool are attached to the boring machine shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a front view showing an example of a slitting machine used in the method of removing a stud bolt according to the present invention.
FIG. 5 is a side view showing an example of a crushing machine used in the method of removing a stud bolt according to the present invention.
FIG. 6 is a sectional view showing a state in which a portion of the stud bolt protruding upward from the main body flange is cut.
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a stud bolt drilling procedure.
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a stud bolt drilling procedure.
FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining a stud bolt drilling procedure.
FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining a stud bolt drilling procedure.
FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining a stud bolt drilling procedure.
12A and 12B are a plan view and a cross-sectional view showing an example of a slit processing state used for crushing by the stud bolt removing method of the present invention.
13A and 13B are a plan view and a cross-sectional view illustrating a procedure for crushing and removing the stud bolt.
14A and 14B are a plan view and a cross-sectional view illustrating a procedure for crushing and removing the stud bolt.
15A and 15B are a plan view and a cross-sectional view illustrating a procedure for crushing and removing the stud bolt.
FIG. 16 is a plan view and a cross-sectional view for explaining a procedure for crushing and removing the stud bolt.
17A and 17B are a plan view and a cross-sectional view illustrating a procedure for crushing and removing the stud bolt.
18A and 18B are a plan view and a cross-sectional view illustrating a procedure for crushing and removing the stud bolt.
FIG. 19 is a plan view and a cross-sectional view illustrating a procedure for crushing and removing the stud bolt.
FIG. 20 is a plan view and a cross-sectional view for explaining a procedure for crushing and removing the stud bolt.
21A and 21B are a plan view and a cross-sectional view illustrating a procedure for crushing and removing the stud bolt.
FIG. 22 is a plan view and a cross-sectional view for explaining a procedure for crushing and removing the stud bolt.
FIG. 23 is a front view showing a state in which a clamp for preventing co-rotation of a stud bolt is attached at the time of boring shown in FIG. 2;
FIG. 24 is a plan view taken along line II of FIG. 23;
FIG. 25 is a conceptual diagram showing an example of a reactor pressure vessel.
FIG. 26 is a sectional view of the main body flange and the stud bolt shown in FIG. 25.
[Explanation of symbols]
1 torso
2 Lower mirror
3 Pressure vessel body
4 Pressure vessel head
5 Body flange
6 stud bolts
7 Male thread (bolt top)
8 Male thread (bottom of bolt)
9 Female thread
10 Flange
11 nuts
12 Connecting materials
13 Drilling machine
14 base
15 Guide shaft
16 Slide bearing
17 Positioning plate
18 Balancer
19 Air Ball
20 Reaction force receiving
23 drill
24 Countersunk Bar
25 bytes
30 slitting machine
31 Positioning plate
32 rotating plate
33 slide plate
34 Adjustment screw
35 bracket
36 Grinder
37 whetstone
40 crushing machine
41 push rod
41a Shoulder of push rod
42 Support
43 Lower reaction force receiver
44 Hydraulic jack
45 Upper Support
51 Push rod insertion slit
52 Crushing slit
53 Removal Slit
61 Clamp
