JP2005088129A - 水中切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 原子力発電所等から排出される放射能汚染された構造物（被切断材Ｓ）を水中で効率よく且つ安全に切断して解体する。
【解決手段】 水中切断装置１は水中に設置可能な装置架台２と、その装置架台２に移動可能に設けたベース体３を備え、装置架台２に被切断材Ｓを着脱自在に把持して切断位置に位置決めする搬送部４を設け、ベース体３にエンドレスな帯状の鋸刃１５を傾斜状態で回転自在に支持する駆動ホイール１０とスライド式の従動ホイール１２を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は原子力発電所等において使用されて放射能汚染した構造物等を水中で切断する装置に関し、特にエンドレスな帯状の鋸刃を用いて効率よく被切断材を切断できる水中切断装置に関する。

原子力発電所やその他の放射能を取り扱う施設では、配管、タンク、容器等の構造物が寿命に達したとき、または劣化したときに交換等の改修工事が行われる。改修に際して施設から分離されたこれら構造物は特別な貯蔵所に長期間貯蔵される。

貯蔵は放射能が漏洩しない材料もしくは構造の容器内に収容して行われるが、その際、規格容積の容器内に効率よく収容するため、構造物はできるだけ細かく解体される。構造物の解体は作業環境が放射能に曝されないようにプール等の水中で行われ、例えばガス切断、放電加工を利用したプラズマ切断等の方法が採用される。

しかし、ガス切断やプラズマ切断による解体方法では、切断時のドロスによる作業中断や、綺麗に切断されないため解体物の後処理がしにくいという問題がある。さらにガスの口火やトーチ、プラズマ用電極等の消耗部品は定期的に交換する必要があるが、従来の解体装置ではそれらの交換作業中に被爆しやすいという問題もある。

一方、機械加工の分野ではエンドレスな帯状の鋸刃、所謂バンドソーを設けた装置で加工する方法が知られている。しかしエンドレスな帯状の鋸刃を用いて水中で被切断材を切断する方法は知られていない。そこで本発明は、従来の放射能汚染された構造物を解体する際の上記問題を解決することを課題とし、そのためにエンドレスな帯状の鋸刃を設けた水中切断装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決する本発明の水中切断装置は、水中に設置可能な装置架台と、その装置架台に移動可能に設けたベース体を備え、前記装置架台には被切断材を着脱自在に把持して切断位置に位置決めする搬送部を設け、前記ベース体にはエンドレスな帯状の鋸刃を傾斜状態で回転自在に懸回支持する駆動ホイールとスライド式の従動ホイールを設け、前記ベース体に設けた駆動部により前記駆動ホイールを回転駆動した状態で、ベース体を被切断材に向かって移動することにより鋸刃で被切断材を水中で切断できるように構成したことを特徴とする（請求項１）。

上記水中切断装置において、前記搬送部および前記駆動部は水上より遠隔操作可能とすることができる（請求項２）。

上記いずれかの水中切断装置において、前記ベース体に一対のガイドブラケットを設け、各ガイドブラケットにスライド体と、そのスライド体をスライド駆動する駆動部を設け、前記傾斜状態で回転自在に懸回支持した鋸刃の被切断材に接する部分を垂直状態に姿勢調整する鋸刃ガイド部と、切断時に前記鋸刃の反力を押える回転自在な押えコマを設け、スライド体をスライドさせて鋸刃ガイド部で被切断材に接する部分を垂直状態に姿勢調整し且つ、押えコマにより鋸刃の反力を押えた状態で被切断材を鋸刃で切断できるように構成することができる（請求項３）。

上記水中切断装置において、前記ベース体にさらに、前記駆動ホイールと従動ホイールに懸回支持した前記鋸刃のテンションを調整するテンション調整手段を設けることができる（請求項４）。

上記いずれかの水中切断装置において、前記一対のガイドブラケットに対向して一対の鋸刃受渡部を前記装置架台に設け、各鋸刃受渡部は鋸刃の一部を着脱自在に把持する把持部と、その把持部を移動して前記鋸刃ガイド部に位置決めする駆動部を有し、前記駆動ホイールと従動ホイールに鋸刃を懸回支持させる際に、前記把持部で鋸刃の一部を把持して鋸刃ガイド部に位置決めし、前記鋸刃の支持後に把持部を鋸刃ガイド部から離反できるように構成することができる（請求項５）。

さらに上記いずれかの水中切断装置において、水中で前記駆動ホイールと従動ホイール間に前記鋸刃を受け渡して支持させ、又はそれらから前記鋸刃を受け取る鋸刃授受ユニットを備え、前記鋸刃授受ユニットは本体と、その本体に進退自在に連結した支持体を備え、前記本体に前記支持体を進退駆動する進退駆動部を設け、前記支持体に前記鋸刃の側面を２箇所においてガイドする２つのガイド体と、ガイド体を回転する回転機構と、各ガイド体に設けた複数個の鋸刃把持部を備えることができる（請求項６）。

上記鋸刃授受ユニットを備えた水中切断装置において、前記本体は前記装置架台に設けたガイド体にスライド自在に装着可能とすることができる（請求項７）。

上記鋸刃授受ユニットを備えたいずれかの水中切断装置において、前記本体に前記鋸刃の位置決めを行う複数の位置決めアームを設けることができる（請求項８）。

さらに前記いずれかの水中切断装置において、使用済みの前記鋸刃を水中で破砕する鋸刃破砕ユニットを備え、鋸刃授受ユニットから、使用済み鋸刃を受け取り、鋸刃破砕ユニットへ使用済み鋸刃を移送する移送手段を有し、
その移送手段は、使用済み鋸刃を着脱自在に且つ強弱自在に把持するクランプ機構と、そのクランプ機構に接続された吊棒およびその吊棒を上下動可能にする懸垂機構と、前記クランプ機構を駆動する動力伝達部とを備え、
前記鋸刃破砕ユニットは架構と、その架構の下部に配置した回収容器を有し、前記架構に前記鋸刃を上部から受け入れる受入部と、受け入れた前記鋸刃の下部を昇降自在に支持する下部支持体と、受け入れた前記鋸刃の上部を支持する上部支持体と、下部支持体と上部支持体に支持された前記鋸刃を横方向から圧縮して破砕する破砕部を設けることができる（請求項９）。

請求項１に記載の水中切断装置を用いて被切断材を水中で切断すると、原子力発電所等から排出される放射能汚染された構造物を水中で効率よく且つ安全に切断して解体できる。また従来のガス切断やプラズマ切断による解体方法のように、ドロスの影響により解体作業を中断するようなこともない。

上記水中切断装置において、請求項２のように構成すると、水上から遠隔操作で被切断材をより安全に切断することができる。

上記水中切断装置において、請求項３のように構成すると、鋸刃を被切断材に対して垂直に切断でき、また切断に際して被切断材による鋸刃に加わる反力を安定して押えることができる。

上記水中切断装置において、請求項４のように構成すると、前記駆動ホイールと従動ホイールに鋸刃を支持する際に発生する弛みを適宜調整できるので、鋸刃の支持操作をより容易に行うことができる。

上記水中切断装置において、請求項５のように構成すると、前記駆動ホイールと従動ホイールに鋸刃をより容易に支持できる。

上記水中切断装置において、請求項６のように鋸刃授受ユニットを備えると、水中切断装置への鋸刃の装脱着をより容易に行うことができる。

上記鋸刃授受ユニットを備えた水中切断装置において、請求項７のように構成すると、鋸刃授受ユニットを水中切断装置に確実に且つ迅速に装着して、鋸刃の授受操作を行うことができる。

上記水中切断装置において、請求項８のように構成すると、鋸刃の授受操作をより容易に行うことができる。

上記水中切断装置において、請求項９のように鋸刃破砕ユニットを備えると、使用済みの鋸刃を水中で容易にかつ効率よく破砕して回収することができる。

次に図面により本発明に係る水中切断装置の最良の実施形態を説明する。図１は本発明に係る水中切断装置の要部を示す正面図、図２は図１の右側面図、図３は図１におけるＡ部の拡大図である。なお図２には図１では省略した水中切断装置との間で鋸刃を授受する鋸刃授受ユニット５０が示されている。

これらの図において、水中切断装置１は例えばプール等の水収容設備Ｃの底面にその底部を設置できる装置架台２と、その装置架台２に移動可能に設けたベース体３を備えており、さらに装置架台２には被切断材Ｓを着脱自在に把持して切断位置に位置決めする搬送部４が設けられる。搬送部４は被切断材Ｓを移動する移動架台５（図２）と、移動架台５に設けられた把持部６（図１）を有する。

移動架台５は、油圧駆動式または水圧駆動式（以下、これらを流体式という）のシリンダ等で構成される遠隔操作可能な駆動部（図示せず）により伸縮駆動して被切断材Ｓを切断位置に位置決めする。移動架台５に配置された被切断材Ｓは把持部６を構成する一対の把持片により着脱自在には把持される。なお把持片の一方は流体式のシリンダ等で構成される遠隔操作可能な駆動部６ａ（図４（ａ））によりスライド駆動され、対向する他の把持片との間隔を自在に調整できるようになっている。

前記ベース体３は装置架台２の水平な上面に例えば４５度〜６０度程度の傾斜角で設置され、そのベース体３の表面から垂直に２つの回転軸７，８が所定間隔を有して延長する。そして一方の回転軸７は駆動部９（図２）にプーリ接続されて駆動ホイール１０を回転駆動し、他方の回転軸８はスライド機構１１（図１）および従動ホイール１２に連結される。

なおスライド機構１１は流体式のシリンダ等で構成される遠隔操作可能な駆動部（図示せず）を有し、その駆動部を操作することにより従動ホイール１２をスライドして駆動ホイール１０との間隔を調整できるようになっている。またこれら回転軸７，８には後述するように、鋸刃授受ユニット５０に設けたドッキング孔６１に挿入するドッキング軸１３，１４が設けられている。

駆動ホイール１０と従動ホイール１２の外周部に沿ってそれぞれ凹条が形成され、それら凹条間にエンドレスな帯状の鋸刃１５が着脱自在に支持される。そしてベース体３を装置架台２に傾斜して設置することにより、駆動ホイール１０および従動ホイール１２が装置架台２に対して傾斜配置され、それらの間に支持される鋸刃１５の軸芯は装置架台２の底面に対して傾斜する。このように鋸刃１５の軸芯を傾斜させると、前記のように被切断材Ｓを切断する際に鋸刃１５の切断部位以外の部分が被切断材Ｓの表面に接触しなくなるので、被切断材Ｓが長い場合でも支障なく切断できる。

図１に示すように、水中切断装置１はプール等の水収容設備Ｃの水中に設置されるので、前記移動架台５、駆動ホイール１０およびスライド機構１１の各駆動部は防水型とされる。そして、それら流体配管および信号ケーブルを含む動力伝達部１６は水上（もしくは陸上）に設置した制御ユニットや動力ユニットを含む遠隔操作部１７に接続され、その遠隔操作部１７からこれら駆動部を遠隔操作するようになっている。

一方、装置架台２の両端部からガイド体１８（図１）が一対づつ延長し、それらガイド体１８に鋸刃授受ユニット５０（図２）の本体５１がその筒状受け部５１ａを介してスライド自在に且つ着脱自在に装着できるようになっている。この鋸刃授受ユニット５０はクレーン等の移動手段２１のワイヤ２２により吊り下げて上下に移動する。なお鋸刃授受ユニット５０の詳細は後述する。

図１に示すように、ベース体３には一対のガイドブラケット２３が設けられ、それらガイドブラケット２３に対向して装置架台２に、一対の鋸刃受渡部２４が設けられる。ガイドブラケット２３は駆動ホイール１０と従動ホイール１２の間に懸回支持した鋸刃１５の一部を垂直方向に姿勢調整する機能と、切断中の鋸刃１５の反力を押える機能を有する。また鋸刃受渡部２４は前記鋸刃授受ユニット５０から駆動ホイール１０と従動ホイール１２の間に鋸刃１５を受け渡す際に、鋸刃１５の切断部分を垂直方向に姿勢調整することを助ける。なお図１には前記駆動ホイール１０と従動ホイール１２間に支持した鋸刃１５のテンションを調整するテンション調整手段２５が示されている。このテンション調整手段２５は、例えば遠隔操作可能な調整ボルトや流体駆動式のシリンダで駆動される調整棒等により構成できるが、その作用は後述する。

図３（ａ）は図１におけるＡ部、すなわちガイドブラケット２３と鋸刃受渡部２４部分の拡大図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の右側面図である。これらの図において、ガイドブラケット２３はベース体３に連結された固定ブラケット２６と、固定ブラケット２６には駆動部２７と、両サイドに凹溝を有する段差状の鋸刃ガイド部２９が設けられる。さらに、鋸刃ガイド部２９に対して、その凹溝に嵌合し、駆動部２７によりスライド駆動されるスライド体２８が設けられる。鋸刃ガイド部２９は溝部３０に突出し、回転自在に設けられた押えコマ３１を備えている。スライド体２８の下方中間部には、押えコマ３１を避ける溝部３０が形成されている。

一方、鋸刃受渡部２４は装置架台２に設けた基部３２と、基部３２に回転自在に連結した駆動部３３と、駆動部３３の駆動軸及び基部３２に回転自在に連結した把持部３４を備えている。そして前記駆動ホイール１０と従動ホイール１２間に鋸刃１５を懸回支持させる際に、前記把持部３４で鋸刃１５の一部を把持し、駆動部３３を駆動することにより鋸刃１５を鋸刃ガイド部２９の表面に押し付け、鋸刃１５の切断部分を垂直状態に位置決めできるようになっている。

図４（ａ）はベース体３を移動する移動機構の１例を示す正面図で、図４（ｂ）は図４（ａ）の右側面図である。本実施形態における移動機構４０は、装置架台２に対してベース体３を上下方向に移動する上下移動型である。この移動機構４０は装置架台２に設けた流体式の駆動部４１と、装置架台２から上方に延長する一対のガイド棒４２と、各ガイド棒４２の頂部を互いに連結する板状の横部材４３を備えている。

ベース体３は駆動部４１の伸縮する駆動軸に連結されると共に、一対のガイド棒４２にスライド自在に支持される。そして駆動部４１の出力軸を縮小（後退）することによりベース体３が下降して鋸刃１５で被切断材Ｓを切断し、駆動部４１の出力軸を伸張（前進）することにより、ベース体３を上昇して鋸刃１５を被切断材Ｓから離反することができる。なお図４（ａ）には被切断材Ｓを把持する一方の把持部６を駆動する流体式の駆動部６ａが示されている。

図５（ａ）は装置架台２に対してベース体３を移動する移動機構の他の例を示す正面図で、そのベース体３の上端位置を示し、図５（ｂ）は図５（ａ）の右側面図であってベース体３の下端位置である。本実施形態における移動機構４０は装置架台２に対してベース体３を旋回移動する旋回型である。移動機構４０は装置架台２に設けた流体式の駆動部４１と、ベース体３を装置架台２にヒンジ結合するヒンジ機構４４を備えている。そして駆動部４１の出力軸を縮小（後退）することによりベース体２が下方に旋回して鋸刃１５で被切断材Ｓを切断し、駆動部４１の出力軸を伸張（前進）することによりベース体３を上方に旋回して鋸刃１５を被切断材Ｓから離反することができる。

図６（ａ）は水中で駆動ホイール１０と従動ホイール１２の間に鋸刃１５を受け渡し、又はそれらから前記鋸刃１５を受け取る鋸刃授受ユニットの１例を示す正面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の平面図である。なおこれらの図では鋸刃授受ユニット５０に鋸刃１５を支持させた状態を示している。鋸刃授受ユニット５０は細長い方形の本体５１と、本体５１に進退自在に連結した方形で板状の支持体５２を備えている。なお本体５１には図示しないガイド孔を有するガイド部が２個設けられており、それらガイド孔に図２に示すガイド体１８が挿通できるようになっている。

本体５１には支持体５２を進退駆動する進退駆動部５３が設けられると共に、本体５２の中央部上下にそれぞれ鋸刃回収溝５４が形成される。進退駆動部５３は流体式の駆動部であり、鋸刃１５を駆動ホイール１０と従動ホイール１２の間で授受する際に、支持体５２を前進させる。

支持体５２は鋸刃１５の側面を２箇所においてガイドする２つの扇状で板状のガイド体５５と、それらガイド体５５を同期的に回転する回転機構５６と、各ガイド体５５に設けた複数個（図示の例では３個）の鋸刃把持部５７を有する。回転機構５６は減速機構付きモータ等の回転駆動部５８と、各ガイド体５５を回転する２つの従動軸５９と、回転駆動部５８の駆動軸と２つの従動軸５９の間に張架した回転帯６０を有しており、遠隔操作で各ガイド体５５を同期的に旋回駆動できるようになっている。

なお２つの従動軸５９の先端部にはそれぞれドッキング孔６１が形成され、それらドッキング孔６１は後述するように駆動ホイール１０のドッキング軸１３と従動ホイール１２のドッキング軸１４にそれぞれ挿入できるように構成されている。

本体５１にはさらに複数個（本実施形態では４個）の位置決めアームが所定間隔で設けられる。すなわち図６（ａ）に示す上下の鋸刃回収溝５４をそれぞれ挟むように上側の２個の位置決めアーム６２と下側の２個の位置決めアーム６３が設けられる。そしてこれら位置決めアーム６２，６３は図示しない流体式の駆動部を有し、遠隔操作により上下方向に移動可能に構成されている。

図７は鋸刃把持部５７の拡大図であり、図７（ａ）は鋸刃１５を把持しない状態で図７（ｂ）は把持した状態である。鋸刃把持部５７はガイド体５５に連結した流体式の駆動部６４と、その駆動部６４の駆動軸に連結したラック６５と、ラック６５に噛合するピニオン６６と、ピニオン６６に連結した開閉扉６７を備えている。そして駆動部６４の駆動軸を伸張すると開閉扉６７は図７（ａ）から図７（ｂ）のように旋回し、鋸刃１５の外周面に当接してそれを把持する。

図８は図６の状態から２個のガイド体５５を１８０度旋回した状態を示すもので、図８（ａ）はその正面図、図８（ｂ）は平面図である。この状態は鋸刃授受ユニット５０が鋸刃１５を支持していない状態であり、図８（ｂ）に示すように鋸刃把持部５７の開閉扉６７は水平（開）状態になっている。

図９は水中で鋸刃１５を破砕する鋸刃破砕ユニットの１例を示すもので、図９（ａ）は正面図、図９（ｂ）は右側面図、図９（ｃ）は平面図である。さらに図１２は、使用済み鋸刃を鋸刃授受ユニットから受け取り、鋸刃破砕ユニットへ運ぶ移送手段の簡略図面である。なお、その移送で水平方向の移動機構は省略する。
鋸刃破砕ユニット７０は架構７１と、その架構７１の下部に配置した回収容器７２を有している。架構７１には前記鋸刃１５を上部から受け入れる受入部７３と、受け入れた鋸刃１５の下部を昇降自在に支持する下部支持体７４と、受け入れた鋸刃１５の上部を支持する上部支持体７５と、下部支持体７４と上部支持体７５に支持された鋸刃１５を横方向から圧縮してプレス作用により破砕する破砕部７６が設けられる。

架構７１は鋼板等により構成した架台とその上に形成した箱状の本体を有し、その架台の内部空間に回収容器７２が配置される。受入部７３は架構７１とその前面に設けた閉止板７７との空間部により形成され、例えば前記鋸刃授受ユニット５０に把持された使用済みの鋸刃１５をその上部の開口部から緩やかに落下できるようになっている。

下部支持体７４は架構７１の上部に設けた減速機構付きモータ等の回転駆動部７８と、回転駆動部７８の駆動軸に連結された細長いネジ棒からなる押上軸７９と、押上軸７９の先端に連結された押上コマ８０を有し、さらに押上コマ８０の両側に架構７１に固定した一対の受板８１を有している。なお図９（ｃ）には押上軸７９は省略されている。上部支持体７５は架構７１の上部に設けた電磁プランジャー等の駆動部８２と、その駆動部８２の駆動軸に連結されたストッパ８３を有している。

破砕部７６は架構７１の左外側部に設けた減速機構付きモータ等の回転駆動部８４と、回転駆動部８４の駆動軸に連結された細長いネジ棒からなるプレス軸８５と、プレス軸８５の先端部に螺着したプレスブロック８６と、プレスブロック８６の上下を挿通するガイド棒８７と、架構７１の左内側部に設けたプレス受板８８を有している。なお、架構７１，プレスブロック８６等はステンレス等の耐食性を有する金属で作られる。また図１０（ｂ）に示す回転ストッパ８９は押上軸７９の回転を防止するために所望により設けられる。移送手段９０は、使用済み鋸刃を着脱自在に且つ強弱自在に把持するクランプ機構９３と、そのクランプ機構９３に接続された吊棒９２およびその吊棒を上下動可能にする懸垂機構９１と、前記クランプ機構９３を駆動する動力伝達部９４とを備えている。

図１０は図９に示す鋸刃破砕ユニット７０に受け入れた鋸刃１５を下部支持体７４で押し上げた状態であり、図９（ａ）はその正面図、図９（ｂ）は平面図である。また図１１は図１０の状態からプレスブロック８６を移動し鋸刃１５をプレスして破砕する状態を示す正面図である。

次に、図１〜図１１を参照して本発明の水中切断装置の作用を説明する。
（水中切断操作）
水中で被切断材Ｓを切断するには図１，図２に示すように、遠隔操作により搬送部４の移動架台５に被切断材Ｓを配置して把持部６で把持する。次に移動架台５を遠隔操作して被切断材Ｓを切断位置に移動し、駆動部９を遠隔操作して駆動ホイール１０およびそれに支持された鋸刃１５を回転する。次に遠隔操作によりベース体３を下降して鋸刃１５の縁部に沿って形成された刃部を被切断材Ｓに押し当てて切断する。

切断に際して鋸刃１５の切断位置にある部分（切断部分）は、図３に示す２個のガイドブロック２３のスライド体２８と鋸刃ガイド部２９間で垂直状態になるので、被切断材Ｓは垂直に効率よく切断される。また鋸刃１５からの反力は押えコマ３１により受け止められる。切断を終了したらベース体３を上昇し、次に被切断材Ｓを把持し直して他部分の切断操作を行うか、別の被切断材Ｓの切断操作に移る。なお切断片は別途回収装置で水中から回収する。

（鋸刃の交換操作）
切断操作を繰り返すと鋸刃１５が磨耗し、その切断性が次第に低下してくるので、適当な回数の切断を行ったら鋸刃１５を交換する。鋸刃１５を交換するには、先ず図１のように駆動ホイール１０と従動ホイール１２の間に支持されている鋸刃１５を鋸刃授受ユニット５０に移す。そのためには図８の状態とした鋸刃授受ユニット５０を図２のように移動手段２１のワイヤ２２で水中に吊り下げ、その本体５１に設けたガイド孔にガイド体１８を挿通し、さらに駆動ホイール１０と従動ホイール１２の位置まで下降する。

次にテンション調整手段２５を伸張操作して鋸刃１５のテンションを維持しながら、スライド機構１１を駆動して従動ホイール１２を図１の右方向（駆動ホイール１０側）に移動する。次に図８に示す鋸刃授受ユニット５０の進退駆動部５３を駆動して支持体５２を前進させ、それに設けた２個のドッキング孔６１に駆動ホイール１０のドッキング軸１３と従動ホイール１２のドッキング軸１４をそれぞれ挿入する。

次に鋸刃授受ユニット５０の回転駆動部５８を駆動し、２個のガイド体５５を１８０度旋回して図７の状態にすると、鋸刃１５は駆動ホイール１０と従動ホイール１２から離れて２個のガイド体５５にガイドされた状態になる。次に各鋸刃把持部５７を操作し開閉扉６３を閉じて鋸刃１５を把持する。次にテンション調整手段２５を後退し、図３に示す２個のガイドブラケット２３の駆動部２７を駆動してスライド体２８を上昇すると、鋸刃１５はその垂直状態（ひねり状態）が解除され、押えコマ３１からも離反して完全に鋸刃授受ユニット５０側に移る。

次に移動手段２１を操作して鋸刃授受ユニット５０を上昇し、把持した鋸刃１５を鋸刃破砕ユニットに移し、そこで使用済みの鋸刃１５の破砕処理を行うが、その破砕処理については後述する。

次に、駆動ホイール１０と従動ホイール１２の間に新しい鋸刃１５を支持させて装着する。それには先ず従動ホイール１２が図１の右方向（駆動ホイール１０側）に移動した状態、テンション調整手段２５が後退した状態、図３に示すガイドブラケット２３のスライド体２８が上昇した状態、図３に示す鋸刃受渡部２４の把持部３４が図示のように開いた状態であることを確認しておく。一方、鋸刃授受ユニット５０には水上において図６のように鋸刃１５を把持しておく。

次に移動手段２１を操作して鋸刃授受ユニット５０を水中に下降し、その本体５１に設けたガイド孔にガイド体１８を挿通し、さらに駆動ホイール１０と従動ホイール１２の位置まで下降する。次にその進退駆動部５３を駆動して支持体５２を前進させ、それに設けた２個のドッキング孔６１に駆動ホイール１０のドッキング軸１３と従動ホイール１２のドッキング軸１４をそれぞれ挿入する。それと共に図６（ａ）に示す下側の２個の位置決めアーム６３を下方に移動し、把持した鋸刃１５を図３に示すスライド体２８の中に送り込む。

次に図６に示す上側の２個の位置決めアーム６２を上方に移動すると共に、図１に示すテンション調整手段２５を少し下方（テンションを高める方向）に駆動し鋸刃１５のたるみ分を解消する。なおテンション調整手段２５によるテンションの大きさは鋸刃１５のたるみ解消が可能な程度とされる。次に図３に示す鋸刃受渡部２４の把持部３４を閉じ、図６に示す鋸刃授受ユニット５０の鋸刃把持部５７を操作し開閉扉６３を開けて鋸刃１５の把持を解除する。

この状態で新しい鋸刃１５が図１のように駆動ホイール１０と従動ホイール１２の間に支持されるので、次に鋸刃授受ユニット５０を上昇して水上に移動しておく。なお上記説明では新しい鋸刃１５を水中で装着しているが、装置架台２を水上に運搬し、そこで装着することもできる。

（使用済みの鋸刃の破砕操作）
前記のように、駆動ホイール１０と従動ホイール１２の間から鋸刃授受ユニット５０に受け渡された使用済みの鋸刃１５は、鋸刃破砕ユニット７０に受け渡して水中で破砕処理することができる。それには先ず、図１２の移送手段９０の懸垂機構９１を操作して図６の鋸刃回収構５４の位置で、クランプ機構９３にて、使用済みの鋸刃１５を把持し、鋸刃授受ユニット５０の鋸刃把持部５７を開き、回転駆動部５８を駆動して、ガイド体５５を図８の位置へ回転移動する。

すると鋸刃１５は、クランプ機構９３に把持されて垂れ下がる。このとき、下方に鋸刃が垂れ下がるまで、クランプ機構９３のクランプ力を弱め、垂れ下がった後にクランプ力を強める。その状態で懸垂機構９１を図９に示す鋸刃破砕ユニット７０の上方に移動し、鋸刃の先端部を鋸刃破砕ユニット７０の受入部７３からその内部に入り込ませる。そして鋸刃１５の３分の２以上入ったところで、クランプ機構９３の把持を開放する。すると、鋸刃１５は自由落下し、受板８１で停止し、鋸刃破砕ユニット７０の箱内に収納され、図９に示すように鋸刃１５が絡んでない正常な状態になる。

次に下部支持体７４の押上コマ８０を図１０の状態まで上昇して鋸刃１５を湾曲させた後、図１１のようにプレスブロック８６を移動して鋸刃１５を圧縮してプレス作用により押し込むと、硬い鋸刃１５はその曲がり部で折損破砕する。そして破砕片は下方に配置した回収容器７２（図９）に回収される。

本発明の水中切断装置は、原子力発電所等において使用済みの放射能汚染された構造物等を水中で切断するために使用される。

本発明に係る水中切断装置の要部を示す正面図。 図１の右側面図。 図１におけるＡ部拡大図。 ベース体３を移動する移動機構の１例を示す図。 ベース体３を移動する移動機構の他の例を示す図。

鋸刃授受ユニットの１例を示す図。 図６に示す鋸刃把持部５７の拡大図。 図６の状態からガイド体５５を１８０度回転した図。 鋸刃破砕ユニットの１例を示す図。 図９の状態から押上コマ８０を上昇した図。 図１０の状態から破砕部７６を移動した図。 使用済み鋸刃を鋸刃破砕ユニットへ移送する簡略図。

符号の説明

１ 水中切断装置
２ 装置架台
３ ベース体
４ 搬送部
５ 移動架台
６ 把持部
６ａ 駆動部
７，８ 回転軸
９ 駆動部
１０ 駆動ホイール

１１ スライド機構
１２ 従動ホイール
１３，１４ ドッキング軸
１５ 鋸刃
１６ 動力伝達部
１７ 遠隔操作部
１８ ガイド体

２１ 移動手段
２２ ワイヤ
２３ ガイドブラケット
２４ 鋸刃受渡部
２５ テンション調整手段
２６ 固定ブラケット
２７ 駆動部
２８ スライド体
２９ 鋸刃ガイド部
３０ 溝部

３１ 押えコマ
３２ 基部
３３ 駆動部
３４ 把持部
４０ 移動機構
４１ 駆動部
４２ ガイド棒
４３ 横部材
４４ ヒンジ機構
５０ 鋸刃授受ユニット

５１ 本体
５１ａ 筒状受部
５２ 支持体
５３ 進退駆動部
５４ 鋸刃回収溝
５５ ガイド体
５６ 回転機構
５７ 鋸刃把持部
５８ 回転駆動部
５９ 従動軸
６０ 回転帯

６１ ドッキング孔
６２，６３ 位置決めアーム
６４ 駆動部
６５ ラック
６６ ピニオン
６７ 開閉扉
７０ 鋸刃破砕ユニット

７１ 架構
７２ 回収容器
７３ 受入部
７４ 下部支持体
７５ 上部支持体
７６ 破砕部
７７ 閉止板
７８ 回転駆動部
７９ 押上軸
８０ 押上コマ

８１ 受板
８２ 駆動部
８３ ストッパ
８４ 回転駆動部
８５ プレス軸
８６ プレスブロック
８７ ガイド棒
８８ プレス受板
８９ 回転ストッパ

９０ 移送手段
９１ 懸垂機構
９２ 吊棒
９３ クランプ機構
９４ 動力伝達部
Ｃ 水収容設備
Ｓ 被切断材

Claims (9)

1. 被切断材Ｓを水中で切断する装置であって、水中に設置可能な装置架台２と、その装置架台２に移動可能に設けたベース体３を備え、
   前記装置架台２には被切断材Ｓを着脱自在に把持して切断位置に位置決めする搬送部４を設け、
   前記ベース体３にはエンドレスな帯状の鋸刃１５を傾斜状態で回転自在に懸回支持する駆動ホイール１０とスライド式の従動ホイール１２を設け、
   前記ベース体３に設けた駆動部９により前記駆動ホイール１０を回転駆動した状態で、ベース体３を被切断材Ｓに向かって移動することにより鋸刃１５で被切断材Ｓを水中で切断できるように構成したことを特徴とする水中切断装置。
2. 請求項１において、前記搬送部４および前記駆動部９は水上より遠隔操作可能とされていることを特徴とする水中切断装置。
3. 請求項１または請求項２において、前記ベース体３に一対のガイドブラケット２３を設け、
   各ガイドブラケット２３にスライド体２８と、そのスライド体２８をスライド駆動する駆動部２７を設け、
   前記傾斜状態で回転自在に懸回支持した鋸刃１５の被切断材Ｓに接する部分を垂直状態に姿勢調整する鋸刃ガイド部２９と、切断時に前記鋸刃１５の反力を押える回転自在な押えコマ３１を設け、
   スライド体２８をスライドさせて鋸刃ガイド部２９で被切断材Ｓに接する部分を垂直状態に姿勢調整し且つ、押えコマ３１により鋸刃１５の反力を押えた状態で被切断材Ｓを鋸刃１５で切断できるように構成したことを特徴とする水中切断装置。
4. 請求項３において、前記ベース体３にさらに、前記駆動ホイール１０と従動ホイール１２間に支持した前記鋸刃１５のテンションを調整するテンション調整手段２５を設けたことを特徴とする水中切断装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記一対のガイドブラケット２３に対向して一対の鋸刃受渡部２４を前記装置架台２に設け、各鋸刃受渡部２４は前記鋸刃１５の一部を着脱自在に把持する把持部３４と、その把持部３４を移動して前記鋸刃ガイド部２９に位置決めする駆動部３３を有し、
   前記駆動ホイール１０と従動ホイール１２間に前記鋸刃１５を懸回支持させる際に、前記把持部３４で鋸刃１５の一部を把持して鋸刃ガイド部２９に位置決めし、前記鋸刃１５の支持後に把持部３４を鋸刃ガイド部２９から離反できるように構成したことを特徴とする水中切断装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかにおいて、前記水中切断装置はさらに、水中で前記駆動ホイール１０と従動ホイール１２間に前記鋸刃１５を受け渡して支持させ、又はそれらから前記鋸刃１５を受け取る鋸刃授受ユニット５０を備え、前記鋸刃授受ユニット５０は本体５１と、その本体５１に進退自在に連結した支持体５２を備え、
   前記本体５１には前記支持体５２を進退駆動する進退駆動部５３を設け、
   前記支持体５２には鋸刃１５を２箇所においてガイドする２つのガイド体５５と、ガイド体５５を回転する回転機構５６と、各ガイド体５５に設けた複数個の鋸刃把持部５７を有することを特徴とする水中切断装置。
7. 請求項６において、前記鋸刃授受ユニット５０の本体５１は、前記装置架台２に設けたガイド体１８にスライド自在に装着可能とされていることを特徴とする水中切断装置。
8. 請求項６または７において、前記本体５１に前記鋸刃１５の位置決めを行う複数の位置決めアーム６２，６３を設けたことを特徴とする水中切断装置。
9. 請求項５ないし７のいずれかにおいて、前記水中切断装置はさらに、使用済みの前記鋸刃１５を水中で破砕する鋸刃破砕ユニット７０を備え、鋸刃授受ユニット５０から、使用済み鋸刃を受け取り、鋸刃破砕ユニット７０へ使用済み鋸刃を移送する移送手段９０を有し、
   その移送手段９０は、使用済み鋸刃を着脱自在に且つ強弱自在に把持するクランプ機構９３と、そのクランプ機構９３に接続された吊棒９２およびその吊棒を上下動可能にする懸垂機構９１と、前記クランプ機構９３を駆動する動力伝達部９４とを備え、
   前記鋸刃破砕ユニット７０は架構７１と、架構７１の下部に配置した回収容器７２を有し、
   前記架構７１に前記鋸刃１５を上部から受け入れる受入部７３と、受け入れた前記鋸刃１５の下部を昇降自在に支持する下部支持体７４と、受け入れた前記鋸刃１５の上部を支持する上部支持体７５と、下部支持体７４と上部支持体７５に支持された前記鋸刃１５を横方向から圧縮して破砕する破砕部７６を設けたことを特徴とする水中切断装置。
   

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