JP2007240153A

JP2007240153A - 緩衝体構築装置

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Publication number: JP2007240153A
Application number: JP2006058556A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Nakajima; 均中島; Taku Ishii; 卓石井
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2006-03-03
Publication date: 2007-09-20
Anticipated expiration: 2026-03-03
Also published as: JP4626873B2

Abstract

【課題】緩衝体から水が漏れ出る虞れを低減するとともに、緩衝体を構築する際の作業効率を向上することができる緩衝体構築装置を提供する。
【解決手段】緩衝体構築装置は、土質材料を締め固める締固手段（ランマ）Ｒと、締固手段を支持する支持体とを備えている。上記支持体と締固手段との間には、支持体の回転に伴う締固手段の回転軌跡が緩衝体の構築領域Ｔｒ全体をカバーする態様で支持体に対して締固手段が配置される第１状態と、緩衝体の構築領域Ｔｒに廃棄体を収納する収納領域ＳＴを確保する態様で支持体に対して締固手段が配置される第２状態とに変位させる変位手段Ｚ１，Ｚ２を設けてある。
【選択図】図１１

Description

本発明は、例えばベントナイトと砂とを混合して形成したベントナイト系土質材料等の土質材料を締め固めて緩衝体を構築する緩衝体構築装置に関するものである。

例えば原子力発電所から発生する放射性廃棄物は、環境に影響を与えることを防止するため、高レベル放射性廃棄物処分場に埋設処分する。

高レベル放射性廃棄物処分場には、例えば地下深部にまで達し、垂直方向に延在するアクセス坑道と、アクセス坑道に連通する態様で水平方向に延在する主要坑道と、主要坑道に配設し、放射性廃棄物を埋める複数の処分孔とが設けられている。上記処分孔は、例えば岩盤を円柱状に掘削することで形成してある。

高レベル放射性廃棄物処分場に放射性廃棄物を埋設処分する場合、例えば溶融したガラスと放射性廃棄物とを混ぜ合わせて円柱状のガラス固化体を形成してから、そのガラス固化体を容器である円筒状のオーバーパックに入れて廃棄体を形成し、オーバーパックによってガラス固化体に地下水が接触することを防止するとともに、地圧等の外圧からガラス固化体を保護した後、上記廃棄体を緩衝体を介して処分孔に埋める。

緩衝体は、例えばベントナイトと砂とを混合して形成したベントナイト系土質材料等の土質材料を使用し、その土質材料を締め固めることで弾性および遮水性を有するよう構築したものである。このような緩衝体は、地下水がオーバーパックに接触することを防止するとともに、地震等の外力が加わって処分孔が変形した場合には、処分孔の変形に応じて緩衝体が変形することで、上記オーバーパックに加わる外力を低減し、それによりオーバーパックが破損する虞れを低減するものである。

従来、上記緩衝体は、工場において、例えば土質材料を圧縮することで、円板状の緩衝ブロック、および中央に上記オーバーパックの外径に対応する孔を有する円板状の緩衝ブロックを形成しておき、その後、高レベル放射性廃棄物処分場（原位置）において、処分孔に円板状の緩衝ブロックを入れてから、中央に孔を有する円板状の緩衝ブロックを処分孔に複数入れ、上記孔によって廃棄体を収納する収納領域を形成した後、その収納領域に廃棄体を入れてから、収納領域を塞ぐ態様で円板状の緩衝ブロックを処分孔に入れることで廃棄体の周囲に構築する方法が考えられている（例えば非特許文献１）。

ところで、従来、トンネルの内部に土質材料を埋め戻す際に土質材料を締め固めるために用いられる土質材料締固装置の中には、土質材料を締め固める複数のランマ（締固手段）と、上記ランマを支持する支持体とを備えるものがある。支持体は、トンネルの内径と同一径の外径を有する円柱状に形成してあるとともに、回転軸を中心に回転自在な態様で装置本体に配設してあり、ランマは、円柱状に形成した支持体の一方の側面の全面を覆う態様で上記支持体に複数配設してある。

このような土質材料締固装置は、締固手段を駆動した状態で回転軸を中心に支持体を回転させることにより、締固手段の回転軌跡上に位置する土質材料、すなわちトンネルのある断面における全面の土質材料を締め固めることができる（例えば特許文献１）。

特開２０００−２９１４００号公報原子力発電環境整備機構、"高レベル放射性廃棄物地層処分の技術と安全性"、［online］、［平成17年11月21日検索］、インターネット〈http://www.numo.or.jp/siryou/〉

ところで、上記のように複数の緩衝ブロックで緩衝体を構築した場合には、施工直後、緩衝ブロックと緩衝ブロックとの間にすきまが発生することが避けられず、そのすきまから地下水等の水が浸入し、放射性廃棄物によって汚染された水が漏れ出る虞れがある。しかも、工場で形成した緩衝ブロックを高レベル放射性廃棄物処分場に輸送する場合に緩衝ブロックにヒビが入り、そのヒビを介して地下水等の水が緩衝体の内部に浸入し、放射性廃棄物によって汚染された水が漏れ出る虞れもある。

一方、上述した土質材料締固装置を高レベル放射性廃棄物処分場に適用して緩衝体を構築する場合には、全面に複数の締固手段を配設した支持体と、廃棄体を設置する位置を避けた全面に複数の締固手段を配設した支持体とを用意し、先ず、全面に複数の締固手段を配設した支持体を使用して土質材料を締め固めてから、締め固めた土質材料の上に廃棄体を載置し、且つ廃棄体を設置する位置を避けた全面に複数の締固手段を設けた支持体を使用して廃棄体の側方に投入した土質材料を締め固めた後、全面に複数の締固手段を配設した支持体を使用して処分孔を閉塞するよう土質材料を締め固めることで緩衝体を構築することとなる。

このように緩衝体を構築すると、全面に複数の締固手段を配設した支持体と、廃棄体を設置する位置を避けた全面に複数の締固手段を配設した支持体とを交換する必要があるから、緩衝体を構築する際の作業効率が悪い問題があった。

なお、上述した問題は、高レベル放射性廃棄物処分場において、緩衝体を構築する場合に限られず、例えば低レベル放射性廃棄物処分場において緩衝体を構築する場合、または産業廃棄物処分場において緩衝体を構築する場合にも生じる虞れがある。

本発明は、上記実情に鑑みて、緩衝体から水が漏れ出る虞れを低減するとともに、緩衝体を構築する際の作業効率を向上することができる緩衝体構築装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１にかかる発明は、支持体に締固手段を支持させ、前記締固手段を駆動した状態で前記支持体を回転させることにより、前記締固手段の回転軌跡上に位置する土質材料を締め固めて緩衝体を構築するようにした緩衝体構築装置であって、前記支持体と前記締固手段との間に、前記支持体の回転に伴う前記締固手段の回転軌跡が前記緩衝体の構築領域全体をカバーする態様で前記支持体に対して前記締固手段が配置される第１状態と、前記緩衝体の構築領域に所定の収納領域を確保する態様で前記支持体に対して締固手段が配置される第２状態とに変位させる変位手段を設けたことを特徴とする。

また、本発明の請求項２にかかる緩衝体構築装置は、上記請求項１において、前記変位手段は、前記締固手段を複数取り付け、前記支持体に対して揺動軸を中心に揺動可能な態様で配設したアーム部材と、前記アーム部材を揺動することによって前記支持体に対する前記締固手段の配置を第１状態と第２状態とに変位させるアーム部材変位手段とを備えたことを特徴とする。

また、本発明の請求項３にかかる緩衝体構築装置は、上記請求項１または２において、前記締固手段は、駆動装置本体と、駆動装置本体に対して伸縮作動が可能なロッド部材と、ロッド部材の先端に配設した締固部材とを備えたことを特徴とする。

また、本発明の請求項４にかかる緩衝体構築装置は、請求項１〜３のいずれか一つにおいて、土質材料の締め固めに応じて前記支持体を移動させる移動手段と、緩衝体の構築領域または緩衝体の構築領域に所定の収納領域を確保しながら土質材料を撒き出す土質材料撒出手段とを配設したことを特徴とする。

本発明にかかる緩衝体構築装置によれば、支持体と締固手段との間に、支持体の回転に伴う締固手段の回転軌跡が緩衝体の構築領域全体をカバーする態様で支持体に対して締固手段が配置される第１状態と、緩衝体の構築領域に所定の収納領域を確保する態様で支持体に対して締固手段が配置される第２状態とに変位させる変位手段を設けたので、支持体に対する締固手段の配置を変位手段で第１状態に変位させれば、緩衝体の構築領域全体の土質材料を締め固めることができ、且つ支持体に対する締固手段の配置を変位手段で第２状態に変位させれば、緩衝体の構築領域に収納領域を確保しながら土質材料を締め固めることができる。従って、緩衝体を構築する際に支持体を交換する必要がないから、構築する際の作業効率を向上することができる。しかも、原位置において土質材料を締め固めて緩衝体を一体に構築することができるから、施工直後においても、緩衝体にすきまができる虞れを低減することができ、それにより例えば放射性廃棄物によって汚染された水が緩衝体から漏れ出る虞れを低減することができる。

さらに、本発明は、土質材料の締め固めに応じて支持体を移動させる移動手段と、緩衝体の構築領域または緩衝体の構築領域に所定の収納領域を確保しながら土質材料を撒き出す土質材料撒出手段とを配設してある。従って、土質材料撒出手段によって、単位時間あたりに一定量の土質材料を、緩衝体の構築領域または緩衝体の構築領域に所定の収納領域を確保しながら撒き出しつつ、単位時間あたりの移動量が一定となる態様で移動手段によって支持体を移動させれば、緩衝体を構築する際の作業効率を一層向上することができる。

以下に、本発明にかかる緩衝体構築装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明にかかる緩衝体構築装置１０を示す図である。緩衝体構築装置１０は、フレーム１１と装置本体２０とパワースライドユニット（移動手段）ＰＳとで構成してある。

フレーム１１は、装置本体２０を支持するものであって、４本の柱１２と４本の桁１３と４本の梁１４とで構成してある。柱１２は例えば処分孔Ｈの周縁となる位置の岩盤Ｇの上に載置してあって、上方から見て例えば正方形の頂点となる位置にそれぞれ配置してあり、桁１３はそれらの柱１２を連結するよう柱１２の上端であって、上方から見て正方形の辺に相等する位置に配置してあり、梁１４はそれらの桁１３の上部であって上方から見て正方形状に配置した桁１３の対角線に相等する位置にそれぞれ配置してある。処分孔Ｈは、例えば高レベル放射性廃棄物を埋めるためのものであって、岩盤Ｇを円柱状に掘削することで形成してある。このような処分孔Ｈは、後述する廃棄体を除いた内部の全体を緩衝体の構築領域とするものである。

装置本体２０は、図２および図３に示すように、固定体２１と、後述する締固手段であるランマを支持する支持体２２とを備えており、処分孔Ｈの大きさに対応するよう形成してあって、固定体２１と支持体２２との間に円環状の軸受２３を配設し、その軸受２３により回転軸２２ｘを中心に回転可能な態様で支持体２２を固定体２１で支持している。

固定体２１は、固定円筒部２１ａと回転円筒部２１ｂとを備えているとともに、例えば電動モータである回転手段２１ｃと、オーバーパックを把持する把持手段２１ｄとを有している。

固定円筒部２１ａと回転円筒部２１ｂとの間には、円環状の軸受２１ｅ，２１ｆを複数（この例では２つ）配設し、それらの軸受２１ｅ，２１ｆにより回転可能な態様で回転円筒部２１ｂを固定円筒部２１ａで支持している。固定円筒部２１ａには、回転手段２１ｃを支持する第１支持プレート２１ｇと、把持手段２１ｄを支持する第２支持プレート２１ｈとを設けてある。

回転円筒部２１ｂは、不図示の連結部材によって上記支持体２２に連結してあり、支持体２２の回転に伴って回転する。

回転手段２１ｃは、図３に示すように、駆動した状態と成すことで回転する駆動軸２１ｃａと、駆動軸２１ｃａの先端に設けてあり、支持体２２の上部に設けてある円環状の従動歯車２２ｇに噛み合わせてある駆動歯車２１ｃｂとを備えており、駆動した状態と成すことで上記駆動軸２１ｃａとともに駆動歯車２１ｃｂを回転し、その駆動歯車２１ｃｂの回転に伴って従動歯車２２ｇを回転することによって、支持体２２および回転円筒部２１ｂを上記固定円筒部２１ａ、フレーム１１および岩盤Ｇに対して回転するものである。

把持手段２１ｄは、例えば溶融したガラスと放射性廃棄物とを混ぜ合わせて円柱状に形成したガラス固化体の容器であるオーバーパックＯＶの外径Φ１よりもわずかに大きい内径Φ２を有する係合凹部２１ｄａを備えているとともに、パワースライドユニットＰＳの後述する第２ロッドを取り付ける取付部材２３ｄｂを備えている。

支持体２２は、ランマＲを支持するものであって、図２に示すように、支持フレーム２２ａと、例えば２つの変位手段Ｚ１，Ｚ２とを備えている。換言すれば、支持体２２とランマＲとの間に、変位手段Ｚ１，Ｚ２を設けてある。

変位手段Ｚ１は、第１アーム（アーム部材）２２ｂと、第１シリンダアクチュエータ（アーム部材変位手段）ＳＨ１とを備えている。一方、変位手段Ｚ２は、第２アーム（アーム部材）２２ｃと、第２シリンダアクチュエータ（アーム部材変位手段）ＳＨ２とを備えている。

ランマＲは、図２に示すように、ランマ本体（駆動装置本体）Ｒｂと、ランマ本体Ｒｂに対して移動軸Ｒｘに沿って伸縮作動可能に設けたロッド（ロッド部材）Ｒｒと、ロッドＲｒの先端に設けた締固ヘッド（締固部材）Ｒｈとを備え、例えばランマ本体Ｒｂに空気を吸い込ませること、およびランマ本体Ｒｂから空気を吐き出させることによって駆動した状態に成した場合、ランマ本体Ｒｂに対してロッドＲｒを伸縮し、それにより締固ヘッドＲｈを移動軸Ｒｘに沿って上下方向に往復移動させるものである。このようなランマＲとしては、例えば単位時間当たりの空気消費量が０．２５ｍ³／ｍｉｎ〜１．１０ｍ³／ｍｉｎ、単位時間当たりの打撃数が６００ｂｐｍ（ｂｅａｔｐｅｒｍｉｎｕｔｅ）〜１６００ｂｐｍ、質量が１．７ｋｇ〜１６．７ｋｇのものを用いる。

支持フレーム２２ａには、揺動軸２２ｂｘを中心に揺動可能な態様で第１アーム２２ｂを取り付けてあるとともに、揺動軸２２ｃｘを中心に揺動可能な態様で第２アーム２２ｃを取り付けてある。

第１アーム２２ｂには、図２、図４、および図５に示すように、上述したランマＲをそれぞれ列状となる態様で複数取り付けてある。より具体的には、第１アーム２２ｂには、一方の端から他方の端にわたる部位に上述したランマＲを一列となる態様で８つ取り付けてある。また、第１アーム２２ｂの一方の端には、上記揺動軸２２ｂｘを配置してある。

第２アーム２２ｃには、上述したランマＲをそれぞれ列状となる態様で複数取り付けてある。より具体的には、第２アーム２２ｃには、一方の端から他方の端にわたる部位に上述したランマＲを一列となる態様で５つ取り付けてある。また、第２アーム２２ｃの一方の端には、上記揺動軸２２ｃｘを配置してある。

第１シリンダアクチュエータＳＨ１は、第１アーム２２ｂと支持フレーム２２ａとの間に配設してあり、シリンダ本体ＳＨｂ１と、シリンダ本体ＳＨｂ１に対して伸縮作動が可能なロッドＳＨｒ１とを備えており、シリンダ本体ＳＨｂ１の基端を支持フレーム２２ａに取り付けてある一方、ロッドＳＨｒ１の先端を第１アーム２２ｂに取り付けてある。このような第１シリンダアクチュエータＳＨ１は、例えばシリンダ本体ＳＨｂ１に空気を吸い込ませた場合、図５に示すように、シリンダ本体ＳＨｂ１からロッドＳＨｒ１を伸ばして、第１アーム２２ｂの他方の端を支持体２２の回転軸２２ｘから遠ざけた第２状態に変位する一方、シリンダ本体ＳＨｂ１から空気を吐き出させた場合、図４に示すように、シリンダ本体ＳＨｂ１の内部にロッドＳＨｒ１を収納し、第１アーム２２ｂの他方の端を、支持体２２の回転軸２２ｘに近づけた第１状態に変位させるものである。

第２シリンダアクチュエータＳＨ２は、第２アーム２２ｃと支持フレーム２２ａとの間に配設してあり、シリンダ本体ＳＨｂ２と、シリンダ本体ＳＨｂ２に対して伸縮作動が可能なロッドＳＨｒ２とを備えており、シリンダ本体ＳＨｂ２の基端を支持フレーム２２ａに取り付けてある一方、ロッドＳＨｒ２の先端を第２アーム２２ｃに取り付けてある。このような第２シリンダアクチュエータＳＨ２は、例えばシリンダ本体ＳＨｂ２に空気を吸い込ませた場合、図５に示すように、シリンダ本体ＳＨｂ２からロッドＳＨｒ２を伸ばして、第２アーム２２ｃの他方の端を支持体２２の回転軸２２ｘから遠ざけた第２状態に変位する一方、シリンダ本体ＳＨｂ２から空気を吐き出させた場合、図４に示すように、シリンダ本体ＳＨｂ２の内部にロッドＳＨｒ２を収納し、第２アーム２２ｃの他方の端を、支持体２２の回転軸２２ｘに近づけた第１状態に変位させるものである。

パワースライドユニットＰＳは、図１に示すように、第１移動手段３０と第２移動手段４０とで構成してあり、フレーム１１に対して装置本体２０を上下方向に移動するものである。

第１移動手段３０は、上方から見て正方形に配置した上記桁１３の対角線の交点に位置する部位であって、４本の梁１４を連結した部位の下部に設けてあり、シリンダアクチュエータ３１によって構成してある。

シリンダアクチュエータ３１は、シリンダ本体３２と、シリンダ本体３２に対して伸縮作動が可能な第１ロッド３３と、第１ロッド３３に対して伸縮作動が可能な第２ロッド３４とを備えており、シリンダ本体３２の基端を梁１４に取り付けてある一方、第２ロッド３４の先端を図３に示す把持手段２１ｄの取付部材２１ｄｂに取り付けてある。このようなシリンダアクチュエータ３１は、例えばシリンダ本体３２に油を注入すること、またはシリンダ本体３２から油を排出することで駆動状態に成した場合、シリンダ本体３２に対して第１ロッド３３を伸縮し、且つ第１ロッド３３に対して第２ロッド３４を伸縮することで、フレーム１１に対して装置本体２０を上下方向に移動操作することができるものである。

第２移動手段４０は、シリンダアクチュエータ４１と複数（この例では７つ）のプーリ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅ，４２ｆ，４２ｇ，４２ｈと１本のワイヤ４３とによって構成してある。

シリンダアクチュエータ４１は、不図示の固定部材によって２本の柱１２の中央となる位置に取り付けてあり、シリンダ本体４１ｂと、シリンダ本体４１ｂに対して伸縮作動が可能なロッド４１ｒと、ロッド４１ｒの先端に設けたヘッド４１ｈとを備えており、例えばシリンダ本体４１ｂに油を注入すること、またはシリンダ本体４１ｂから油を排出することで駆動状態に成した場合、シリンダ本体４１ｂに対してロッド４１ｒを伸縮し、それによりヘッド４１ｈを上下方向に移動操作するものである。

第１プーリ４２ａは不図示の固定板を介して回転自在な態様で梁１４に取り付けてあり、第２プーリ４２ｂは不図示の固定板を介して回転自在な態様で梁１４に取り付けてあり、第３プーリ４２ｃは回転自在な態様で桁１３に取り付けてあり、第４プーリ４２ｄは回転自在な態様でヘッド４１ｈに取り付けてあり、第５プーリ４２ｅは回転自在な態様で桁１３に取り付けてあり、第６プーリ４２ｆは回転自在な態様でヘッド４１ｈに取り付けてあり、第７プーリ４２ｇは回転自在な態様で桁１３に取り付けてあり、第８プーリ４２ｈは不図示の固定板を介して回転自在な態様で梁１４に取り付けてある。これらのプーリ４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ，４２ｅ，４２ｆ，４２ｇ，４２ｈは、後述するようにワイヤ４３を掛け回すことでワイヤ４３の延在方向を変更するためのものである。

ワイヤ４３は、一端を装置本体２０の固定体２１の上部に係止した後、第１プーリ４２ａ、第２プーリ４２ｂ、第３プーリ４２ｃ、第４プーリ４２ｄ、第５プーリ４２ｅ、第６プーリ４２ｆ、第７プーリ４２ｇ、第８プーリ４２ｈの順にそれぞれ掛け回してから、他端を装置本体２０の固定体２１の上部に係止してある。

このよう第２移動手段４０を構成することによって、例えばシリンダ本体４１ｂに収納してあったロッド４１ｒを長さＬだけ伸ばしてヘッド４１ｈを上方向に移動させた場合には、フレーム１１に対して装置本体２０を長さ４Ｌ、下方向に移動操作することが可能であり、且つシリンダ本体４１ｂから伸ばしていたロッド４１ｒを収納することで長さＬだけ縮めてヘッド４１ｈを下方向に移動させた場合には、フレーム１１に対して装置本体２０を長さ４Ｌ、上方向に移動操作することが可能である。

第１移動手段３０と第２移動手段４０とは、いずれか一方の移動操作だけでは、装置本体２０を移動することができず、双方の移動操作によって、装置本体２０を移動することができる。

上記のような構成を有する緩衝体構築装置１０には、土質材料を撒き出す不図示の土質材料撒出手段を設けてあり、固定体２１に対して支持体２２を回転させながら土質材料を撒き出すことができる。

そして、緩衝体構築装置１０は、例えば次のようにして緩衝体を構築する。ここでは、４本の柱１２を、円柱状に設けた処分孔Ｈの周縁の岩盤Ｇの上に載置してあり、図４に示すように、第１シリンダアクチュエータＳＨ１で第１アーム２２ｂを第１状態に変位させてあり、第２シリンダアクチュエータＳＨ２で第２アーム２２ｃを第１状態に変位させてあり、図１に示すように、第２ロッド３４を第１ロッド３３の内部に収納するとともに、第１ロッド３３をシリンダ本体３２に収納して第２ロッド３４の先端を最上位置に配置し、且つロッド４１ｒをシリンダ本体４１ｂの内部に収納し、ヘッド４１ｈを最下位置に配置することで、装置本体２０を処分孔Ｈの上方であって、最上位置に配置してあるものとして説明する。

この状態から、図６に示すように、第１移動手段３０の第２ロッド３４の先端が最下位置となるよう、シリンダ本体３２に対して第１ロッド３３を伸ばし、且つ第１ロッド３３に対して第２ロッド３４を伸ばすとともに、第２移動手段４０のヘッド４１ｈが最上位置となるようシリンダ本体４１ｂに対してロッド４１ｒを伸ばすことで、ランマＲの締固ヘッドＲｈの下部と、処分孔Ｈの底部とが所定間隔となる位置に装置本体２０が配置されることとなる。

次に、土質材料撒出手段によって処分孔Ｈの内部であって、締固ヘッドＲｈの下部と、処分孔Ｈの底部との間に土質材料を撒き出しながら、ランマ本体Ｒｂに空気を吸い込ませること、およびランマ本体Ｒｂから空気を吐き出させることでランマＲを駆動した状態に成し、それにより締固ヘッドＲｈを上下方向に往復移動し、締固ヘッドＲｈで土質材料を締め固める。しかも、ランマＲを駆動した状態で、回転手段２１ｃを駆動し、フレーム１１および岩盤Ｇに対して支持体２２を回転させる。このように支持体２２を回転させると、図７中、ハッチングを付して示すように、支持体２２の回転に伴うランマＲの回転軌跡が緩衝体の構築領域Ｔｒ全体をカバーすることとなる。そして、締固ヘッドＲｈで緩衝体の構築領域Ｔｒ全体の土質材料を締め固める。

次いで、土質材料の締め固めに伴って装置本体２０を上方に移動させるべく、第１移動手段３０の第２ロッド３４を第１ロッド３３の内部に徐々に収納し、且つ第１ロッド３３をシリンダ本体３２に徐々に収納するとともに、第２移動手段４０のロッド４１ｒをシリンダ本体４１ｂの内部に徐々に収納する。

その後、上述と同様に、土質材料撒出手段によって土質材料を撒き出し、ランマＲによって土質材料を締め固め、装置本体２０を上方に移動させることを繰り返し、図８に示すように、締め固めた土質材料の高さをＨ１と成す。

次いで、装置本体２０を最上位置に移動させるべく、第１移動手段３０の第２ロッド３４を第１ロッド３３の内部に収納し、且つ第１ロッド３３をシリンダ本体３２に収納するとともに、第２移動手段４０のロッド４１ｒをシリンダ本体４１ｂの内部に収納する。そして、装置本体２０を最上位置に移動させ、装置本体２０を処分孔Ｈの上方に移動させた状態とする。

この状態とした後、図５に示すように、シリンダ本体ＳＨｂ１に空気を吸い込ませることで、シリンダ本体ＳＨｂ１からロッドＳＨｒ１を伸ばして第１アーム２２ｂを第２状態に変位させ、且つシリンダ本体ＳＨｂ２に空気を吸い込ませることで、シリンダ本体ＳＨｂ２からロッドＳＨｒ２を伸ばして第２アーム２２ｃを第２状態に変位させる。その後、図９に示すように、把持手段２１ｄの係合凹部２１ｄａに、ガラス固化体ＧＡとオーバーパックＯＶとで構成される廃棄体ＷＡの上部を嵌め込み、把持手段２１ｄで廃棄体ＷＡを把持する。

次に、図１０に示すように、締め固めた土質材料の上部にランマＲの締固ヘッドＲｈが接触するよう、第１移動手段３０のシリンダ本体３２に対して第１ロッド３３を伸ばし、且つ第１ロッド３３に対して第２ロッド３４を伸ばすとともに、第２移動手段４０のシリンダ本体４１ｂに対してロッド４１ｒを伸ばして、装置本体２０を下方に移動する。

次いで、ランマＲの締固ヘッドＲｈの下部と、締め固めた土質材料とが所定間隔となるよう装置本体２０を上方に移動してから、上述と同様に、土質材料撒出手段によって土質材料を撒き出しながら、ランマ本体Ｒｂに空気を吸い込ませること、およびランマ本体Ｒｂから空気を吐き出させることによってランマＲを駆動した状態に成して締固ヘッドＲｈを上下方向に往復移動し、締固ヘッドＲｈで土質材料を締め固める。しかも、ランマＲを駆動した状態で、回転手段２１ｃを駆動し、フレーム１１に対して支持体２２を回転させる。このように支持体２２を回転させると、図１１に示すように、支持体２２の回転に伴うランマＲの回転軌跡が緩衝体の構築領域Ｔｒに廃棄体ＷＡを収納する収納領域ＳＴを確保することとなる。そして、締固ヘッドＲｈで緩衝体の構築領域Ｔｒの土質材料（廃棄体ＷＡの側方の土質材料）を締め固める。

その後、上述と同様に、土質材料撒出手段によって土質材料を撒き出し、ランマＲによって土質材料を締め固め、装置本体２０を上方に移動させることを繰り返し、図１２に示すように、締め固めた土質材料の高さをＨ２と成す。

次に、シリンダ本体ＳＨｂ１の内部から空気を吐き出すことで、図４に示すように、シリンダ本体ＳＨｂ１の内部にロッドＳＨｒ１を収納して第１アーム２２ｂを第１状態に変位し、且つシリンダ本体ＳＨｂ２の内部から空気を吐き出すことで、シリンダ本体ＳＨｂ２の内部にロッドＳＨｒ２を収納して第２アーム２２ｃを第１状態に変位する。

その後、上述したのと同様に、土質材料撒出手段によって土質材料を撒き出し、ランマＲによって土質材料を締め固め、装置本体２０を上方に移動させることを繰り返し、図１３に示すように、締め固めた土質材料の高さをＨ３と成し、処分孔Ｈの内部において、廃棄体ＷＡを除いた全体に緩衝体５０を構築する。

このような緩衝体構築装置１０によれば、支持体２２とランマＲとの間に、支持体２２の回転に伴うランマＲの回転軌跡が緩衝体５０の構築領域Ｔｒ全域をカバーする態様で支持体２２に対してランマＲが配置される第１状態と、緩衝体５０の構築領域Ｔｒに廃棄体ＷＡを収納するための収納領域ＳＴを確保する態様で支持体２２に対してランマＲが配置される第２状態とに変位させる変位手段Ｚ１，Ｚ２を設けたため、支持体２２に対するランマＲの配置を第１状態に変位させれば、緩衝体５０の構築領域Ｔｒ全体の土質材料を締め固めることができ、且つ支持体２２に対するランマＲの配置を第２状態に変位させれば、緩衝体５０の構築領域Ｔｒに収納領域ＳＴを確保しながら土質材料を締め固めることができる。従って、緩衝体５０を構築する際に支持体２２を交換する必要がないから、緩衝体５０を構築する際の作業効率を向上することができる。しかも、高レベル放射性廃棄物を埋設処分する高レベル放射性廃棄物処分場において（原位置において）土質材料を締め固めて緩衝体５０を一体に構築することができるため、施工直後においても、緩衝体５０にすきまができる虞れを低減することができ、それにより放射性廃棄物によって汚染された水が漏れ出る虞れを低減することができる。しかも、ランマＲとして、単位時間当たりの打撃数が６００ｂｐｍ（ｂｅａｔｐｅｒｍｉｎｕｔｅ）〜１６００ｂｐｍ、であって質量が１．７ｋｇ〜１６．７ｋｇのものを用いたため、１ｔｏｎの重錘を落下させて土質材料を締め固めるものに比して廃棄体ＷＡに加わる衝撃を小さくすることができる。

なお、上述した実施の形態には、処分孔Ｈの内部の全体を緩衝体の構築領域Ｔｒとするもので説明した。しかし、この発明はそれに限られず、例えば処分孔Ｈの内部の一部を緩衝体の構築領域としても良い。

また、上述した実施の形態には、緩衝体構築装置１０で高レベル放射性廃棄物を処分孔Ｈに埋めるもので説明した。しかし、この発明はそれに限られず、上記緩衝体構築装置１０を用いて低レベル放射性廃棄物を処分孔Ｈに埋めても良いし、産業廃棄物を処分孔Ｈに埋めても良い。

さらに、上述した緩衝体構築装置１０において、土質材料撒出手段によって、単位時間あたりに一定量の土質材料を、緩衝体の構築領域Ｔｒまたは緩衝体の構築領域Ｔｒに所定の収納領域ＳＴを確保しながら撒き出しつつ、単位時間あたりの移動量が一定となる態様でパワースライドユニットＰＳによって支持体を移動させれば、緩衝体を構築する際の作業効率を一層向上することができる。

本発明にかかる緩衝体構築装置の概略構成を示す側面図である。図１に示した緩衝体構築装置が備える装置本体を示す側面図である。図２に示した装置本体が備える支持体の一部を示す部分拡大図である。図２に示した装置本体が備える第１アームを第１状態に変位し、且つ第２アームを第１状態に変位した場合を示す説明図である。図２に示した装置本体が備える第１アームを第２状態に変位し、且つ第２アームを第２状態に変位した場合を示す説明図である。図１に示した緩衝体構築装置で緩衝体を構築している場合を示す説明図である。支持体の回転に伴う締固手段の回転軌跡が緩衝体の構築領域の全体をカバーする場合を示す説明図である。図１に示した緩衝体構築装置で緩衝体を構築している場合を示す説明図である。図１に示した緩衝体構築装置で緩衝体を構築している場合を示す説明図である。図１に示した緩衝体構築装置で緩衝体を構築している場合を示す説明図である。支持体の回転に伴う締固手段の回転軌跡が緩衝体の構築領域にオーバーパックを収納する収納領域を確保する場合を示す説明図である。図１に示した緩衝体構築装置で緩衝体を構築している場合を示す説明図である。図１に示した緩衝体構築装置で緩衝体を構築している場合を示す説明図である。

符号の説明

１０緩衝体構築装置
２２支持体
２２ｂ第１アーム（アーム部材）
２２ｃ第２アーム（アーム部材）
２２ｂｘ第１揺動軸（揺動軸）
２２ｃｘ第２揺動軸（揺動軸）
５０緩衝体
Ｈ処分孔
ＰＳパワースライドユニット（移動手段）
Ｒランマ（締固手段）
Ｒｈ締固ヘッド（締固部材）
ＳＨ１第１シリンダアクチュエータ（アーム部材変位手段）
ＳＨ２第２シリンダアクチュエータ（アーム部材変位手段）
Ｚ１変位手段
Ｚ２変位手段

Claims

支持体に締固手段を支持させ、前記締固手段を駆動した状態で前記支持体を回転させることにより、前記締固手段の回転軌跡上に位置する土質材料を締め固めて緩衝体を構築するようにした緩衝体構築装置であって、
前記支持体と前記締固手段との間に、前記支持体の回転に伴う前記締固手段の回転軌跡が前記緩衝体の構築領域全体をカバーする態様で前記支持体に対して前記締固手段が配置される第１状態と、前記緩衝体の構築領域に所定の収納領域を確保する態様で前記支持体に対して締固手段が配置される第２状態とに変位させる変位手段を設けたことを特徴とする緩衝体構築装置。
前記変位手段は、前記締固手段を複数取り付け、前記支持体に対して揺動軸を中心に揺動可能な態様で配設したアーム部材と、前記アーム部材を揺動することによって前記支持体に対する前記締固手段の配置を第１状態と第２状態とに変位させるアーム部材変位手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の緩衝体構築装置。
前記締固手段は、駆動装置本体と、駆動装置本体に対して伸縮作動が可能なロッド部材と、ロッド部材の先端に配設した締固部材とを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の緩衝体構築装置。
土質材料の締め固めに応じて前記支持体を移動させる移動手段と、
緩衝体の構築領域または緩衝体の構築領域に所定の収納領域を確保しながら土質材料を撒き出す土質材料撒出手段と
を配設したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の緩衝体構築装置。