JP2013061294A - 装置支持治具並びに装置支持治具の装着装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】装置支持治具並びに装置支持治具の装着装置及び方法において、各種の作業を行う装置を所定の位置に効率良く支持することで作業性の向上を可能とする。
【解決手段】原子炉容器本体４２の注水管台７４に所定間隔をあけて配置されて注水管台７４の注水ノズル７３の入口部に対向したアクセス孔１０２が形成される架台１０１と、アクセス孔１０２に挿入可能な筒形状をなす支持筒１３０と、架台１０１に対して支持筒１３０をその軸心方向に直交する方向に移動可能に支持する支持装置（第１固定ボルト１４０）と、架台１０１に対して支持筒１３０を所定の位置に固定する固定装置（第２固定ボルト１５０）とを設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、原子炉の原子炉容器内部にて、各種の装置を用いて保守点検作業などを行うとき、この装置を固定または案内するための装置支持治具並びに装置支持治具の装着装置及び方法に関するものである。

例えば、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）は、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電するものである。

このような加圧水型原子炉に用いられる原子炉容器は、十分な安全性や信頼性を確保するために、管台や配管などを定期的に検査する必要がある。そして、検査の結果、この管台や配管などに経年劣化などによるクラックが見つかったときには、このクラックを含む必要箇所を補修している。

このような原子炉容器の保守点検作業を行うものとしては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された原子炉容器の管台作業システムは、原子炉容器の上方から内部に延出して管台に連通するアクセス窓を有する架台と、この架台内部から管台内部へ進出した状態で作業を行う作業装置と、アクセス窓を開閉すると共に作業装置を駆動することで管台内部の作業を行う制御装置とを設けたものである。

特開２０１１−０１７６７０号公報

原子炉容器の保守点検作業は、検査装置により管台や配管などを検査した後、必要に応じて所定の箇所を補修する必要がある。この場合、この点検作業や補修作業などの保守点検作業は、作業者が架台からアクセス窓を通して原子炉容器の管台にアクセスすることで行われる。そして、この保守点検作業としては、除染作業、遮蔽作業、検査作業、切削作業、溶接作業などがあり、多種類の装置を用いて行われる。

各種の保守点検作業を行うとき、各装置は、架台に装着され、アクセス窓を通して原子炉容器の管台にアクセスし、各種の作業を行う。このとき、各種の装置は、管台の内面に対して作業を行うことから、管台に対する装置の径方向の位置が適性位置となるように位置調整する必要がある。ところが、上述したように、保守点検作業を行う装置は、多数あることから、装置ごとに位置調整を行う必要が生じ、作業時間が長時間となるだけでなく、作業者にかかる負担も大きく、その結果、作業効率が低下してしまう。

本発明は、上述した課題を解決するものであり、各種の作業を行う装置を所定の位置に効率良く支持することで作業性の向上を可能とする装置支持治具並びに装置支持治具の装着装置及び方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の装置支持治具は、構造体に所定間隔をあけて配置されて前記構造体に形成された処理孔の入口部に対向した作業孔が形成される架台と、前記作業孔に挿入可能な筒形状をなす支持筒と、前記架台に対して前記支持筒をその軸心方向に直交する方向に移動可能に支持する支持装置と、前記架台に対して前記支持筒を所定の位置に固定する固定装置と、を備えることを特徴とするものである。

従って、支持筒が架台の作業孔に挿入され、支持装置により支持筒の軸心方向に直交する方向に移動可能であると共に、固定装置により所定の位置に固定可能であるため、支持筒を適正位置に容易に位置決めすることができることから、構造体の処理孔に対して各種の作業を行う装置をこの支持筒を介して所定の位置に効率良く支持することができ、作業性を向上することができる。

本発明の装置支持治具では、前記作業孔に挿入して固定可能な筒形状をなす取付筒を有し、前記支持筒は、前記取付筒の内部に挿入可能であることを特徴としている。

従って、取付筒が作業孔に固定され、この取付筒に支持筒が挿入されることから、支持装置により支持筒を容易に支持することができると共に、固定装置により容易に固定することができる。

本発明の装置支持治具では、前記取付筒と前記支持筒は、軸心方向に重なるフランジ部をそれぞれ有し、前記支持装置と前記固定装置は、前記２つのフランジ部間に配置されることを特徴としている。

従って、取付筒と支持筒の各フランジ部を用いて支持筒を容易に支持及び固定することができ、作業性を向上することができる。

本発明の装置支持治具では、前記取付筒の先端部に前記構造体における前記入口部の周辺部に密着するシール部材が設けられることを特徴としている。

従って、シール部材により取付筒の先端部と構造体の入口部とを隙間なく連通することができ、装置による処理孔への各種作業時に、流体などの漏洩を防止することができる。

本発明の装置支持治具では、前記取付筒は、前記支持筒から落下する異物を受け止める異物受け部を有することを特徴としている。

従って、取付筒に異物受け部が設けられることで、装置による処理孔への各種作業時に、支持筒から落下する異物を受け止めることが可能となり、作業の安全性を向上することができる。

本発明の装置支持治具では、前記支持筒は、この支持筒を通して前記処理孔に挿入される作業装置を固定する固定具を有することを特徴としている。

従って、固定具により各装置を支持筒に固定することができ、装置による処理孔へのアクセス性を向上することができる。

本発明の装置支持治具の装着装置は、構造体に所定間隔をあけて架台が配置されると共に、前記構造体に形成された処理孔の入口部に対向して前記架台に作業孔が形成され、前記作業孔に支持筒を挿入して装置支持治具を装着する装置であって、前記架台に対して前記支持筒をその軸心方向に直交する方向に移動可能に支持する支持装置と、前記支持筒の内部に嵌入可能であると共に先端部が前記処理孔に挿通可能な支持ロッドと、前記支持ロッドの先端部に装着された押圧部を前記処理孔の内面に対して周方向にわたって均一に押圧可能な押圧装置と、前記架台に対して前記支持筒を固定する固定装置と、を備えることを特徴とするものである。

従って、架台の作業孔に挿入され支持筒は、支持装置により支持筒の軸心方向に直交する方向に移動可能に支持され、支持ロッドがこの支持筒の内部に嵌入され、先端部が処理孔に挿通された状態で、押圧装置により支持ロッドの押圧部を処理孔の内面に対して周方向にわたって均一に押圧すると、支持筒が支持ロッドを介して軸心方向に直交する方向に移動することで調心されることとなり、この位置で固定装置により支持筒を固定することで、支持筒を適正位置に容易に位置決めすることができることから、構造体の処理孔に対して各種の作業を行う装置をこの支持筒を介して所定の位置に効率良く支持することができ、作業性を向上することができる。

本発明の装置支持治具の装着方法は、構造体に所定間隔をあけて架台が配置されると共に、前記構造体に形成された処理孔の入口部に対向して前記架台に作業孔が形成され、前記作業孔に支持筒を挿入して装置支持治具を装着する方法であって、前記支持筒を前記作業孔に挿入する工程と、支持ロッドを前記支持筒に嵌入すると共に先端部を前記処理孔に挿通する工程と、前記支持ロッドの先端部に装着された押圧部を前記処理孔の内面に対して周方向にわたって均一に押圧する工程と、前記押圧部を前記処理孔の内面に押圧した状態で前記支持筒を前記架台に固定する工程と、前記支持筒を前記架台に固定した後に前記押圧部による前記処理孔の内面への押圧を解除する工程と、前記押圧部の押圧を解除した後に支持ロッドを前記支持筒及び前記処理孔から抜き取る工程と、を有することを特徴とするものである。

従って、支持筒を適正位置に容易に位置決めすることができることから、構造体の処理孔に対して各種の作業を行う装置をこの支持筒を介して所定の位置に効率良く支持することができ、作業性を向上することができる。

本発明の装置支持治具並びに装置支持治具の装着装置及び方法によれば、架台の作業孔に対して支持筒を軸心方向に直交する方向に移動可能に支持すると共に、固定装置により所定の位置に固定可能であるので、支持筒を適正位置に容易に位置決めすることができ、構造体の処理孔に対して各種の作業を行う装置をこの支持筒を介して所定の位置に効率良く支持することができ、作業性を向上することができる。

図１は、本発明の一実施例に係る装置支持治具並びにその装着装置を表す正面図である。 図２は、本実施例の装置支持治具並びにその装着装置を表す図１のII−II断面図である。 図３は、本実施例の装置支持治具並びにその装着装置を表す図１のIII−III断面図である。 図４は、原子炉容器を表す管台での水平断面図である。 図５−１は、図４のＶＡ断面図である。 図５−２は、図４のＶＢ断面図である。 図６は、原子炉容器の内部からの管台を表す正面図である。 図７は、原子炉容器の管台を表す図６のVII−VII断面図である。 図８は、本実施例の装置支持治具の装着方法を表すフローチャートである。 図９は、原子力発電プラントの概略構成図である。 図１０は、加圧水型原子炉を表す縦断面図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る装置支持治具並びに装置支持治具の装着装置及び方法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。

図１は、本発明の一実施例に係る装置支持治具並びにその装着装置を表す正面図、図２は、本実施例の装置支持治具並びにその装着装置を表す図１のII−II断面図、図３は、本実施例の装置支持治具並びにその装着装置を表す図１のIII−III断面図、図４は、原子炉容器を表す管台での水平断面図、図５−１は、図４のＶＡ断面図、図５−２は、図４のＶＢ断面図、図６は、原子炉容器の内部からの管台を表す正面図、図７は、原子炉容器の管台を表す図６のVII−VII断面図、図８は、本実施例の装置支持治具の装着方法を表すフローチャート、図９は、原子力発電プラントの概略構成図、図１０は、加圧水型原子炉を表す縦断面図である。

本実施例の原子炉は、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電する加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）である。

本実施例の加圧水型原子炉を有する原子力発電プラントにおいて、図９に示すように、原子炉格納容器１１内には、加圧水型原子炉１２及び蒸気発生器１３が格納されており、この加圧水型原子炉１２と蒸気発生器１３とは冷却水配管１４，１５を介して連結されており、冷却水配管１４に加圧器１６が設けられ、冷却水配管１５に冷却水ポンプ１５ａが設けられている。この場合、減速材及び一次冷却水（冷却材）として軽水を用い、炉心部における一次冷却水の沸騰を抑制するために、一次冷却系統は加圧器１６により１５０〜１６０気圧程度の高圧状態を維持するように制御している。従って、加圧水型原子炉１２にて、燃料（原子燃料）として低濃縮ウランまたはＭＯＸにより一次冷却水として軽水が加熱され、高温の一次冷却水が加圧器１６により所定の高圧に維持した状態で冷却水配管１４を通して蒸気発生器１３に送られる。この蒸気発生器１３では、高圧高温の一次冷却水と二次冷却水との間で熱交換が行われ、冷やされた一次冷却水は冷却水配管１５を通して加圧水型原子炉１２に戻される。

蒸気発生器１３は、蒸気タービン１７と冷却水配管１８を介して連結されており、この蒸気タービン１７は高圧タービン１９及び低圧タービン２０を有すると共に、発電機２１が接続されている。また、高圧タービン１９と低圧タービン２０との間には、湿分分離加熱器２２が設けられており、冷却水配管１８から分岐した冷却水分岐配管２３が湿分分離加熱器２２に連結される一方、高圧タービン１９と湿分分離加熱器２２は低温再熱管２４により連結され、湿分分離加熱器２２と低圧タービン２０は高温再熱管２５により連結されている。

更に、蒸気タービン１７の低圧タービン２０は、復水器２６を有しており、この復水器２６には冷却水（例えば、海水）を給排する取水管２７及び排水管２８が連結されている。この取水管２７は、循環水ポンプ２９を有し、排水管２８と共に他端部が海中に配置されている。そして、この復水器２６は、冷却水配管３０を介して脱気器３１に連結されており、この冷却水配管３０に復水ポンプ３２及び低圧給水加熱器３３が設けられている。また、脱気器３１は、冷却水配管３４を介して蒸気発生器１３に連結されており、この冷却水配管３４には給水ポンプ３５及び高圧給水加熱器３６が設けられている。

従って、蒸気発生器１３にて、高圧高温の一次冷却水と熱交換を行って生成された蒸気は、冷却水配管１８を通して蒸気タービン１７（高圧タービン１９から低圧タービン２０）に送られ、この蒸気により蒸気タービン１７を駆動して発電機２１により発電を行う。このとき、蒸気発生器１３からの蒸気は、高圧タービン１９を駆動した後、湿分分離加熱器２２で蒸気に含まれる湿分が除去されると共に加熱されてから低圧タービン２０を駆動する。そして、蒸気タービン１７を駆動した蒸気は、復水器２６で海水を用いて冷却されて復水となり、低圧給水加熱器３３で、例えば、低圧タービン２０から抽気した低圧蒸気により加熱され、脱気器３１で溶存酸素や不凝結ガス（アンモニアガス）などの不純物が除去された後、高圧給水加熱器３６で、例えば、高圧タービン１９から抽気した高圧蒸気により加熱された後、蒸気発生器１３に戻される。

このように構成された原子力発電プラントに適用された加圧水型原子炉１２において、図１０に示すように、原子炉容器４１は、その内部に炉内構造物が挿入できるように、原子炉容器本体４２とその上部に装着される原子炉容器蓋４３により構成されており、この原子炉容器本体４２に対して原子炉容器蓋４３が複数のスタッドボルト６５及びナット６６により開閉可能に固定されている。原子炉容器本体４２は、上部が開口して下部が球面状に閉塞された円筒形状をなし、上部に一次冷却水としての軽水（冷却材）を給排する入口ノズル４４及び出口ノズル４５が形成されている。

原子炉容器本体４２内にて、入口ノズル４４及び出口ノズル４５より下方には、円筒形状をなす炉心槽４６が原子炉容器本体４２の内面と所定の隙間をもって配置されており、この炉心槽４６の上部には、円板形状をなして図示しない多数の連通孔が形成された上部炉心板４７が連結され、下部には、同じく円板形状をなして図示しない多数の連通孔が形成された下部炉心板４８が連結されている。そして、原子炉容器本体４２内には、炉心槽４６の上方に位置して円板形状をなす上部炉心支持板４９が固定されており、この上部炉心支持板４９から複数の炉心支持ロッド５０を介して上部炉心板４７、つまり、炉心槽４６が吊下げ支持されている。一方、下部炉心板４８、つまり、炉心槽４６は、原子炉容器本体４２の内面に対して複数のラジアルキー５２により位置決め保持されている。

炉心槽４６と上部炉心板４７と下部炉心板４８により炉心５３が形成されており、この炉心５３には、多数の燃料集合体５４が配置されている。この燃料集合体５４は、図示しないが、多数の燃料棒が支持格子により格子状に束ねられて構成され、上端部に上部ノズルが固定される一方、下端部に下部ノズルが固定されている。そして、複数の制御棒５５は、上端部がまとめられて制御棒クラスタ５６となり、燃料集合体５４内に挿入可能となっている。上部炉心支持板４９には、この上部炉心支持板４９を貫通して多数の制御棒クラスタ案内管５７が支持されており、下端部が燃料集合体５４の制御棒クラスタ５６まで延出されている。

原子炉容器４１を構成する原子炉容器蓋４３の上部には、磁気式ジャッキの制御棒駆動装置５８が設けられており、原子炉容器蓋４３と一体をなすハウジング５９内に収容されている。多数の制御棒クラスタ案内管５７の上端部は、制御棒駆動装置５８まで延出され、この制御棒駆動装置５８から延出されて制御棒クラスタ駆動軸６０が、制御棒クラスタ案内管５７内を通って燃料集合体５４まで延出され、制御棒クラスタ５６を把持可能となっている。また、図示しないが、上部炉心支持板４９には、この上部炉心支持板４９を貫通して多数の炉内計装案内管が支持されており、下端部が燃料集合体５４まで延出されており、中性子束を計測できるセンサを挿入可能となっている。

この制御棒駆動装置５８は、上下方向に延設されて制御棒クラスタ５６に連結されると共に、その表面に複数の周溝を長手方向に等ピッチで配設してなる制御棒クラスタ駆動軸６０を磁気式ジャッキで上下動させることで、原子炉の出力を制御している。

従って、制御棒駆動装置５８により制御棒クラスタ駆動軸６０を移動して燃料集合体５４に制御棒５５を挿入することで、炉心５３内での核分裂を制御し、発生した熱エネルギにより原子炉容器４１内に充填された軽水が加熱され、高温の軽水が出口ノズル４５から排出され、上述したように、蒸気発生器１３に送られる。即ち、燃料集合体５４を構成する燃料としてのウランまたはプルトニウムが核分裂することで中性子を放出し、減速材及び一次冷却水としての軽水が、放出された高速中性子の運動エネルギを低下させて熱中性子とし、新たな核分裂を起こしやすくすると共に、発生した熱を奪って冷却する。また、制御棒５５を燃料集合体５４に挿入することで、炉心５３内で生成される中性子数を調整し、また、原子炉を緊急に停止するときには炉心５３に急速に挿入される。

また、原子炉容器４１内には、炉心５３に対して、その上方に出口ノズル４５に連通する上部プレナム６１が形成されると共に、下方に下部プレナム６２が形成されている。そして、原子炉容器４１と炉心槽４６との間に入口ノズル４４及び下部プレナム６２に連通するダウンカマー部６３が形成されている。従って、軽水は、４つの入口ノズル４４から原子炉容器本体４２内に流入し、ダウンカマー部６３を下向きに流れ落ちて下部プレナム６２に至り、この下部プレナム６２の球面状の内面により上向きに案内されて上昇し、下部炉心板４８を通過した後、炉心５３に流入する。この炉心５３に流入した軽水は、炉心５３を構成する燃料集合体５４から発生する熱エネルギを吸収することで、この燃料集合体５４を冷却する一方、高温となって上部炉心板４７を通過して上部プレナム６１まで上昇し、出口ノズル４５を通って排出される。

このように構成された原子炉容器４１は、上述したように、十分な安全性や信頼性を確保するために、定期的に検査する必要があり、この検査の結果、経年劣化などによるクラックが見つかったときには、このクラックを含む必要箇所を補修する。

この原子炉容器４１にて、原子炉容器本体４２の各管台の保守点検作業としては、除染作業、遮蔽作業、検査作業、切削作業、溶接作業などがあり、多種類の作業装置を用いて行われる。そして、この管台の保守点検作業は、原子炉容器本体４２から原子炉容器蓋４３を取り外して上部を開口し、この上部開口から各種の作業装置を導入して行われる。この場合、各種の装置は、原子炉容器本体４２の内側に配置された架台に固定され、この架台に固定された状態で、管台の内部へアクセスして各種の作業を行う。しかし、各保守点検作業に対応して異なる作業装置を架台の適正位置に固定する必要があり、各作業装置を架台に固定するときの位置調整作業が煩雑となり、各作業装置の固定作業に長時間を要してしまう。

そこで、本実施例では、原子炉容器４１の内側に架台を配置し、この架台に装置支持治具を固定し、この装置支持治具に保守点検作業を行う多種類の作業装置を支持（固定）した状態で、この作業装置により、原子炉容器４１の管台に対して保守点検作業を行うようにしている。

まず、原子炉容器４１の管台について説明する。図４及び図１０に示すように、原子炉容器本体４２は、円筒形状をなし、入口ノズル４４を構成する２つの入口管台７１が周方向に沿って均等間隔で設けられると共に、出口ノズル４５を構成する２つの出口管台７２が周方向に沿って均等間隔で設けられている。また、原子炉容器本体４２は、注水ノズル７３を構成する２つの注水管台７４が周方向に沿って均等間隔で設けられており、各注水管台７４は、先端部に注水配管７５がそれぞれ溶接により固定されている。この場合、入口管台７１、出口管台７２、注水管台７４は、原子炉容器４１の高さ方向において、ほぼ同位置に設けられている。

次に、原子炉容器４１（原子炉容器本体４２）の内側に配置される架台について説明する。なお、原子炉容器４１は、内部の水位が各管台７１，７２，７４よりも下方となるように、予め排水されている。図４及び図５−１、図５−２に示すように、架台１０１は、有底の円筒形状をなし、上端部が原子炉容器本体４２の上端部に支持されている。即ち、この架台１０１は、原子炉容器本体４２の内径よりも小さい外径を有する円筒状をなす側壁部１０１ａと、この側壁部１０１ａの下端を閉塞する底部１０１ｂと、側壁部１０１ａの上端から外周側に張り出して原子炉容器本体４２の上縁に支持されるフランジ部１０１ｃとを有している。そして、この架台１０１は、原子炉容器本体４２の内面に所定間隔をあけて配置されている。

架台１０１は、側壁部１０１ａに注水管台７４に対応してアクセス孔１０２が形成されている。このアクセス孔１０２は、注水管台７４の注水ノズル７３の入口部に対向して形成されている。なお、図示しないが、架台１０１は、側壁部１０１ａに各管台７１，７２に対応してアクセス孔も形成されている。

このアクセス孔１０２は、原子炉容器本体４２の内部と架台１０１の内部とを連通可能となっていると共に、内側から固定プラグ１０３が固定されることで、原子炉容器本体４２の内部と架台１０１の内部とを遮断可能となっている。なお、各管台７１，７２，７４は、先端部に図示しない固定プラグが固定されることで、原子炉容器本体４２の内部と外部とを遮断可能となっている。また、アクセス孔１０２は、固定プラグ１０３に代えて装置支持治具１１１が装着されることで、この装置支持治具１１１に注水管台７４や注水配管７５の保守点検作業を行う多種類の作業装置（図示略）を固定することができ、原子炉容器本体４２の内部にアクセス可能となっている。この場合、図４では、一方のアクセス孔１０２に固定プラグ１０３を固定して状態を表し、他方のアクセス孔１０２に置支持治具１１１を固定して状態を表している。

なお、本実施例では、原子炉容器４１（原子炉容器本体４２）が本発明の構造体に該当し、注水管台７４（注水ノズル７３）が本発明の処理孔である。また、架台１０１に形成されたアクセス孔１０２が本発明の作業孔である。

この固定プラグ１０３は、図６及び図７に示すように、矩形状をなす基板１０３ａと、略正方形をなして基板１０３ａと一体をなすフランジ部１０３ｂと、円柱形状をなしてフランジ部１０３ｂに設けられたプラグ本体１０３ｃと、プラグ本体１０３ｃの外周部に装着された複数のＯリング（シール部材）１０３ｄを有している。

そして、プラグ本体１０３ｃが架台１０１の内側からアクセス孔１０２に嵌合し、フランジ部１０３ｂが架台１０１の内面に密着し、複数の固定ボルト１０３ｅがフランジ部１０３ｂを貫通して架台１０１に螺合することで、固定プラグ１０３が架台１０１に固定される。その結果、固定プラグ１０３は、アクセス孔１０２を閉塞することができる。

ここで、本実施例の装置支持治具１１１について詳細に説明する。この装置支持治具１１１は、図１乃至図３に示すように、前述した架台１０１と、取付筒１２０と、支持筒１３０と、複数の第１固定ボルト１４０と、複数の第２固定ボルト１５０とを有している。

取付筒１２０は、円筒形状をなしてアクセス孔１０２に嵌合可能な取付筒本体１２１と、リング形状をなして取付筒本体１２１の基端部側に一体に形成される取付筒フランジ部１２２とから構成されている。そして、取付筒本体１２１は、外周部に軸心方向に所定間隔をあけて複数のＯリング（シール部材）１２３が装着されている。また、取付筒フランジ部１２２は、周方向に所定間隔をあけて複数（本実施例では、４つ）の取付孔１２４が形成されると共に、周方向に所定間隔をあけて複数（本実施例では、４つ）のねじ孔１２５が形成されている。

そして、取付筒１２０は、取付筒本体１２１が架台１０１の内側から嵌入され、取付筒フランジ部１２２が架台１０１の内面に密着した状態で、取付筒本体１２１の先端部が架台１０１の外面より外方、つまり、原子炉容器本体４２の注水管台７４側に突出している。この状態で、複数（本実施例では、４つ）の取付ボルト１２６が各取付孔１２４を貫通して架台１０１に螺合することで、取付筒１２０が架台１０１に固定されている。

また、取付筒１２０は、取付筒本体１２１の先端部に注水管台７４における入口部の周辺部、つまり、注水管台７４における内側の端面に密着するシール部材１２７が装着されている。このシール部材１２７は、例えば、シリコン製のスポンジやゴム部材などにより構成され、円盤形状をなして取付筒本体１２１の先端部に固定されている。そして、シール部材１２７は、取付筒１２０が架台１０１に固定されたとき、注水管台７４の端面に密着することで、注水管台７４の内部（注水ノズル７３）と取付筒１２１の内部とを隙間なく連通することができる。

また、取付筒１２０は、落下する異物を受け止める異物受け部１２８が設けられている。取付筒１２０は、取付筒フランジ部１２２における鉛直方向の下部が下方に延出し、その下端部が架台１０１と反対側に折曲することで、桶状をなす異物受け部１２８が形成されている。この異物受け部１２８は、異物として、液体（例えば、水、洗浄液、切削油など）を貯留可能であると共に、工具や部品なども受け止めることで、下方への落下を防止することができる。この場合、異物受け部１２８は、下部に排出管１２８ａが連結されている。

支持筒１３０は、円筒形状をなして取付孔１２４に挿入可能な支持筒本体１３１と、リング形状をなして支持筒本体１３１の基端部側に一体に形成される支持筒フランジ部１３２とから構成されている。この場合、支持筒本体１３１は、外径が取付筒本体１２１の内径より小径に設定されており、支持筒本体１３１が取付筒本体１２１内に挿入された状態で、両者の間に隙間が確保されることで、支持筒本体１３１が取付筒本体１２１内で、軸心方向に直交する方向に移動可能となっている。

また、支持筒フランジ部１３２は、周方向に所定間隔をあけて複数（本実施例では、４つ）の取付孔１３３が形成されると共に、周方向に所定間隔をあけて複数（本実施例では、４つ）のねじ孔１３４が形成されている。そして、支持筒１３０は、支持筒本体１３１が架台１０１の内側から取付筒１２０（取付筒本体１２１）に挿入された状態で、支持筒フランジ部１３２が取付筒フランジ部１２２に密着せず、支持筒本体１３１の先端部が取付筒本体１２１の先端部より原子炉容器本体４２の注水管台７４側に突出していない。この状態で、複数（本実施例では、４つ）の第１固定ボルト１４０が各取付孔１３３を貫通して取付筒フランジ部１２２の各ねじ孔１２５に螺合すると共に、複数（本実施例では、４つ）の第２固定ボルト１５０が各ねじ孔１３４に螺合して取付筒フランジ部１２２に当接することで、支持筒１３０が取付筒１２０を介して架台１０１に固定されている。

この場合、支持筒フランジ部１３２に形成された各取付孔１３３は、円形孔であるが、その内径が第１固定ボルト１４０の外径より大きなものとなっている。そのため、第１固定ボルト１４０は、外径が取付孔１３３より大きな平面座金１４１及び球面座金１４２を介して取付孔１３３を貫通し、ねじ孔１２５に螺合している。一方、第２固定ボルト１５０は、ねじ孔１３４に螺合して先端部が取付筒フランジ部１２２に当接可能であるが、第２固定ボルト１５０にはナット１５１が螺合している。そのため、第２固定ボルト１５０がねじ孔１３４に螺合した状態で、ナット１５１を回転して取付筒フランジ部１２２に接触させることで、第２固定ボルト１５０の緩みを防止することができる。

このように構成されていることから、支持筒１３０は、第１固定ボルト１４０が各座金１４１，１４２、取付孔１３３を貫通してねじ孔１２５に螺合し、第２固定ボルト１５０がねじ孔１３４に螺合して球面座金１４２を弾性変形させていない状態では、その軸心方向だけでなく、この軸心に直交する方向に移動することができる。なお、この支持筒１３０における軸心に直交する方向への移動範囲は、第１固定ボルト１４０に対する取付孔１３３の内径により設定される。そして、第２固定ボルト１５０を締めこんでいき、支持筒フランジ部１３２が取付筒フランジ部１２２から離間して球面座金１４２を弾性変形させると、その摩擦抵抗増大することで、支持筒１３０は、その軸心方向だけでなく、この軸心に直交する方向にも移動不能となる。

この場合、取付孔１３３、第１固定ボルト１４０、平面座金１４１、球面座金１４２などにより本発明の支持装置が構成され、取付孔１３３、第１固定ボルト１４０、平面座金１４１、球面座金１４２に加えて、ねじ孔１３４、第２固定ボルト１５０、ナット１５１により本発明の固定装置が構成される。そして、この支持装置と固定装置は、取付筒フランジ部１２２と支持筒フランジ部１３２と間に配置されることとなる。

また、支持筒１３０は、図示しない作業装置を固定する固定具１３５が設けられている。この固定具１３５は、２つのリンクと１つのスライダから構成されるトグル機構であって、支持筒フランジ部１３２に支持筒１３０の周方向に所定間隔をあけて複数（本実施例では３つ）配置されており、３つの固定具１３５により作業装置の支持部を固定することができる。

ところで、上述した装置支持治具１１１は、本実施例の装置支持治具の装着装置１６１により架台１０１のアクセス孔１０２に装着可能となっている。この装置支持治具の装着装置１６１は、装置支持治具１１１をアクセス孔１０２における所定の位置、つまり、支持筒１３０の中心が、注水管台７４（注水ノズル７３）の中心と一致する位置に装着するものである。

この装置支持治具の装着装置１６１は、前述した装置支持治具１１１における支持装置と固定装置に加えて、支持ロッド１７０と、押圧装置２００とを有している。支持ロッド１７０は、架台１０１の内側から、支持筒１３０の内部に嵌入可能であると共に、先端部が注水管台７４（注水ノズル７３）に挿通可能となっている。また、押圧装置２００は、支持ロッド１７０の先端部に装着された押圧部材（押圧部）を注水管台７４（注水ノズル７３）の内面に対して周方向にわたって均一に押圧可能となっている。

即ち、支持ロッド１７０において、支持ロッド本体１７１は、取付筒１３０の内面に嵌合可能な第１フランジ１７２と第２フランジ１７３とが所定間隔をあけて一体に形成されており、中心部に支持軸１７４が軸方向に移動自在に支持されている。第１フランジ１７２は、中空箱型形状をなし、蓋１７５が複数のボルト１７６により固定されることで密閉されたシリンダとして機能する。この第１フランジ１７２は、内部にピストン１７７が移動自在に支持されており、このピストン１７７は、支持軸１７４の基端部に固定されている。そして、第１フランジ１７２は、内部のピストン１７７により２つの部屋Ｒ１，Ｒ２の区画され、外部から部屋Ｒ１，Ｒ２に連通する通水孔１７８，１７９が形成されている。

また、第２フランジ１７３は、取付筒１３０の内面に嵌合するものの、注水管台７４の注水ノズル７３内に進入可能な小径部１７３ａが形成されている。

なお、支持ロッド本体１７１は、蓋１７５に複数の操作桿１８０が固定されると共に、蓋１７５（第１フランジ１７２）と第２フランジ１７３にそれぞれ吊り具１８１，１８２が固定されている。

支持ロッド１７０は、先端部に押圧装置２００が装着されている。この押圧装置２００において、支持軸１７４は、先端部側にリング形状をなす２つの押圧部材（例えば、ゴムなどの弾性部材）２０１が装着されている。また、支持軸１７４は、２つの押圧部材２０１の間に円筒形状をなすマンドレル２０２が装着されると共に、先端のストッパ１７４ａと一方の押圧部材２０１との間にリング形状をなすフランジ部材２０３が装着されている。この場合、マンドレル２０２とフランジ部材２０３との間に一方の押圧部材２０１が隙間なく介装され、第２フランジ１７３とマンドレル２０２との間に他方の押圧部材２０１が隙間なく介装されている。

そして、支持ロッド１７０のピストン１７７が作動しない図２に示す状態では、第２フランジ１７３の小径部１７３ａ、各押圧部材２０１、マンドレル２０２、フランジ部材２０３の各外周面と、注水管台７４の注水ノズル７３の内周面との間に所定の隙間が確保されている。

従って、通水孔１７８から部屋Ｒ１に給水すると、部屋Ｒ１の水圧が上昇することで、ピストン１７７が図２にて左方向に移動する。ピストン１７７が図２にて左方向に移動すると、このピストン１７７と一体の支持軸１７４が同方向に移動する。すると、支持軸１７４のストッパ１７４ａがフランジ部材２０３を介して一方の押圧部材２０１を同方向に移動させ、更に、マンドレル２０２及び他方の押圧部材２０１を同方向に移動させる。このとき、支持ロッド本体１７１は、取付筒１３０に嵌合して移動しないことから、各押圧部材２０１は、第２フランジ１７３、マンドレル２０２、フランジ部材２０３により圧縮され、径方向における外方に突出するように変形する。その結果、各押圧部材２０１は、注水管台７４の注水ノズル７３の内周面を押圧することができる。

このとき、支持軸１７４に対して各押圧部材２０１が外方に変形し、注水ノズル７３の内面を周方向にわたって均一に押圧することから、支持ロッド１７０は押圧装置２００により注水ノズル７３（注水管台７４）の軸中心位置に移動する。このとき、支持筒１３０が取付筒１２０に対して移動自在に支持されているため、支持ロッド１７０が嵌合している支持筒１３０も同様に移動することとなり、支持筒１３０の軸心が注水管台７４の軸心に一致するように調整される。

本実施例の装置支持治具の装着装置１６１を用いた装置支持治具の装着方法は、以下の工程から構成されている。
１．取付筒１２０をアクセス孔１０２に固定する工程
２．支持筒１３０を取付筒１２０に挿入して仮固定する工程
３．支持ロッド１７０を支持筒１３０に嵌入すると共に先端部を注水管台７４の注水ノズル７３に挿通する工程
４．支持ロッド１７０の先端部に装着された押圧部材２０１を注水ノズル７３の内面に対して周方向にわたって均一に押圧して支持筒１３０を位置調整（調心）する工程
５．押圧部材２０１を注水ノズル７３の内面に押圧した状態で支持筒１３０を取付筒１２０に固定する工程
６．支持筒１３０を取付筒１２０に固定した後に押圧部材２０１による注水ノズル７３の内面への押圧を解除する工程
７．押圧部材２０１の押圧を解除した後に支持ロッド１７０を支持筒１３０及び注水ノズル７３から抜き取る工程

ここで、本実施例の装置支持治具の装着装置２０１を用いた装置支持治具の装着方法について、図８のフローチャートを用いて具体的に説明する。

装置支持治具の装着方法において、まず、原子炉容器４１は、上部に位置する制御棒駆動装置５８を取り外し、原子炉容器本体４２から原子炉容器蓋４３を取り外しておく。そして、図８に示すように、ステップＳ１１にて、上方が開口した原子炉容器本体４２の上部に取付筒１２０を固定する。このとき、図５−１に示すように、原子炉容器本体４２の水位は、各管台７１，７２，７４よりも上方にあり、水中での固定作業となる。また、架台１０１は、各アクセス孔１０２が各注水管台７４に対向する位置となるように位置決めする。ステップＳ１２にて、図５−２に示すように、水中ポンプにより排水することで、原子炉容器本体４２の水位が各管台７１，７２，７４よりも下方となるように排水する。

ステップＳ１３にて、固定プラグ１０３がアクセス孔１０２を閉塞していることから、各固定ボルト１０３ｅを弛緩することで、架台１０１から固定プラグ１０３を取り外し、アクセス孔１０２を開放する。

ステップＳ１４にて、架台１０１の内部から取付筒１２０をアクセス孔１０２に嵌合し、取付筒フランジ部１２２が架台１０１の内面に密着した位置で、各取付ボルト１２６を各取付孔１２４から架台１０１に螺合し、取付筒１２０を架台１０１に固定する。続いて、ステップＳ１５にて、架台１０１の内部から支持筒１３０を取付筒１２０に挿入し、各第１固定ボルト１４０を各取付孔１３３から各ねじ孔１２５に螺合すると共に、各第２固定ボルト１５０を各ねじ孔１３４に螺合する。このとき、第１、第２固定ボルト１４０，１５０を強固に締結しないことで、支持筒１３０がその軸心方向及び軸心方向に直交する方向に移動できるように、この支持筒１３０を取付筒１２０に仮固定する。

そして、ステップＳ１６にて、支持ロッド１７０を先端部側から支持筒１３０に挿入していき、第１、第２フランジ１７２，１７３をアクセス孔１０２に嵌合すると共に、押圧装置２００を注水管台７４の注水ノズル７３に挿入する。この状態で、ステップＳ１７にて、支持ロッド１７０の通水孔１７８から部屋Ｒ１に給水することで、ピストン１７７と共に支持軸１７４を図２にて左方向に移動する。すると、支持軸１７４のストッパ１７４ａによりフランジ部材２０３、押圧部材２０１、マンドレル２０２、押圧部材２０１が同方向に移動し、各押圧部材２０１が圧縮されて外方に突出する。そのため、各押圧部材２０１は、注水管台７４の注水ノズル７３の内周面を押圧する。

このとき、各押圧部材２０１は、注水ノズル７３の内面を周方向にわたって均一に押圧することから、支持ロッド１７０は、押圧装置２００により注水ノズル７３（注水管台７４）の軸心位置に移動する。支持筒１３０は、取付筒１２０に対して移動可能に仮固定されているため、支持ロッド１７０と共に移動し、支持筒１３０の軸心が注水管台７４の軸心に一致する。

支持筒１３０が位置調整されると、ステップＳ１８にて、第１、第２固定ボルト１４０，１５０を強固に締結することで、支持筒１３０が移動できないように取付筒１２０に固定する。そして、ステップＳ１９にて、支持筒１３０が取付筒１２０に固定されると、支持ロッド１７０の部屋Ｒ１から通水孔１７８により排水し、弾性変形した各押圧部材２０１の復元力により支持軸１７４、フランジ部材２０３、押圧部材２０１、マンドレル２０２、押圧部材２０１が図２にて右方向に移動する。そのため、各押圧部材２０１による注水ノズル７３の内周面への押圧が解除される。続いて、ステップＳ２０にて、支持ロッド１７０及び押圧装置２００を、支持筒１３０及び注水管台７４の注水ノズル７３から引き抜いて取り外す。

この作業により、装置支持治具１１１は、支持筒１３０の軸心が注水管台７４の軸心に一致するように、架台１０１のアクセス孔１０２に固定されることから、各種の作業装置をこの装置支持治具１１１の支持筒１３０に装着するだけで、作業装置の軸心と注水管台７４の軸心が一致することとなり、容易に各種の作業を開始することが可能となる。

このように本実施例の装置支持治具にあっては、原子炉容器本体４２の注水管台７４に所定間隔をあけて配置されて注水管台７４の注水ノズル７３の入口部に対向したアクセス孔１０２が形成される架台１０１と、アクセス孔１０２に挿入可能な筒形状をなす支持筒１３０と、架台１０１に対して支持筒１３０をその軸心方向に直交する方向に移動可能に支持する支持装置（第１固定ボルト１４０）と、架台１０１に対して支持筒１３０を所定の位置に固定する固定装置（第２固定ボルト１５０）とを設けている。

従って、支持筒１３０が架台１０１のアクセス孔１０２に挿入され、軸心方向に直交する方向に移動自在に仮固定可能であると共に、位置調整後に所定の位置に固定可能であるため、支持筒１３０を適正位置に容易に位置決めすることができる。その結果、子炉容器本体４２の注水管台７４（注水ノズル７３）に対して各種の作業を行う装置を、この支持筒１３０を介して所定の位置に効率良く支持することができ、作業性を向上することができる。

また、本実施例の装置支持治具では、アクセス孔１０２に挿入して固定可能な筒形状をなす取付筒１２０を設け、支持筒１３０をこの取付筒１２０の内部に挿入して仮固定可能及び固定可能としている。従って、取付筒１２０がアクセス孔１０２に固定され、この取付筒１２０に支持筒１３０が挿入されることから、この支持筒１３０を容易に支持することができると共に、容易に固定することができる。また、架台１０１にねじ孔を形成するだけで、その他の孔などを形成する必要がなくなり、加工コストを低減することができる。

また、本実施例の装置支持治具では、取付筒１２０と支持筒に軸心方向に重なるフランジ部１２２，１３２をそれぞれ設け、２つのフランジ部１２２，１３２間に第１、第２固定ボルト１４０，１５０を配置している。従って、取付筒１２０と支持筒１３０の各フランジ部１２２，１３２を用いて支持筒１３０の仮固定や固定を容易に行うことができ、作業性を向上することができる。

また、本実施例の装置支持治具では、取付筒１２０の先端部に注水管台７４の端面に密着するシール部材１２７を設けている。従って、シール部材１２７により取付筒１２０の先端部と注水管台７４の端面とが隙間なく連通することとなり、各種の作業装置による作業時に、洗浄水や切削油などの漏洩や落下を防止することができる。

また、本実施例の装置支持治具では、取付筒１２０に支持筒１３０から落下する異物を受け止める異物受け部１２８を設けている。従って、取付筒１２０に異物受け部１２８が設けられることで、各種の作業装置による作業時に、洗浄水や切削油などの流体、または、工具や各種部品などが異物受け部１２８に受け止められることで、下方への異物落下を防止することができ、作業の安全性を向上することができる。

また、本実施例の装置支持治具では、支持筒１３０に各種の作業装置を固定する固定具１３５を設けている。従って、固定具１３５により各作業装置を支持筒１３０に固定することができ、作業装置による管台７４へのアクセス性を向上することができる。

また、本実施例の装置支持治具の装着装置によれば、支持筒１３０の内部に嵌入可能であると共に先端部が注水管台７４に挿通可能な支持ロッド１７０と、支持ロッド１７０の先端部に装着された押圧部材２０１を注水ノズル７３の内面に対して周方向にわたって均一に押圧可能な押圧装置２００とを設けている。

従って、架台１０１のアクセス孔１０２に挿入され支持筒１３０は、軸心方向に直交する方向に移動可能に支持されており、支持ロッド１７０を支持筒１３０に嵌入し、先端部を注水ノズル７３に挿通した状態で、押圧部材２０１を注水ノズル７３の内面に対して周方向にわたって均一に押圧すると、支持筒１３０が支持ロッド１７０を介して軸心方向に直交する方向に移動することで調心されることとなり、この位置で支持筒１３０を取付筒１２０に固定することで、支持筒１３０を適正位置に容易に位置決めすることができる。そのため、注水管台７４に対して各種の作業を行う装置をこの支持筒１３０を介して所定の位置に効率良く支持することができ、作業性を向上することができる。

また、本実施例の装置支持治具の装着方法によれば、支持筒１３０を取付筒１２０に挿入する工程と、支持ロッド１７０を支持筒１３０に嵌入すると共に先端部を注水ノズル７３に挿通する工程と、支持ロッド１７０の先端部に装着された押圧部材２０１を注水ノズル７３の内面に対して周方向にわたって均一に押圧する工程と、押圧部材２０１を注水ノズル７３の内面に押圧した状態で支持筒１３０を取付筒１２０に固定する工程と、支持筒１３０を取付筒１２０に固定した後に押圧部材２０１による押圧を解除する工程と、押圧部材２０１の押圧を解除した後に支持ロッド１７０を支持筒１３０及び注水ノズル７３から抜き取る工程とを設けている。

従って、支持筒１３０を適正位置に容易に位置決めすることができることから、注水管台７４の注水ノズル７３に対して各種の作業を行う装置をこの支持筒１３０を介して所定の位置に効率良く支持することができ、作業性を向上することができる。

なお、上述した実施例では、架台１０１のアクセス孔１０２に取付筒１２０を固定し、この取付筒１２０に支持筒１３０を固定するようにしたが、支持筒１３０を架台１０１のアクセス孔１０２に直接固定してもよい。

また、上述した実施例では、取付筒１２０や支持筒１３０を円筒形状とし、支持筒１３０を注水管台７４の軸心と合わせるように調整したが、この構成に限定されるものではない。例えば、取付筒１２０や支持筒１３０を角筒形状としたり、軸心を合わせるのではなく、所定の位置に調整するようにしてもよい。

また、上述した実施例では、本発明の装置支持治具並びに装置支持治具の装着装置及び方法を原子炉容器４１の注水管台７４に適用して説明したが、他の管台７１，７２に適用することもできる。また、本発明は、原子炉容器４１に限らず、構造体に所定間隔をあけて架台が配置されると共に構造体に形成された処理孔の入口部に対向して架台に作業孔が形成され、作業孔に装着される装置支持治具に関するものであればよく、いずれのものであっても適用することができる。

１１ 原子炉格納容器
１２ 加圧水型原子炉
４１ 原子炉容器
４２ 原子炉容器本体（構造物）
４３ 原子炉容器蓋
４４ 入口ノズル
４５ 出口ノズル
７１ 入口管台
７２ 出口管台
７３ 注水ノズル（処理孔）
７４ 注水管台
７５ 注水配管
１０１ 架台
１０２ アクセス孔（作業孔）
１０３ 固定プラグ
１１１ 装置支持治具
１２０ 取付筒
１３０ 支持筒
１４０ 第１固定ボルト（支持装置）
１５０ 第２固定ボルト（固定装置）
１６１ 装置支持治具の装着装置
１７０ 支持ロッド
２００ 押圧装置
２０１ 押圧部材（押圧部）

Claims (8)

1. 構造体に所定間隔をあけて配置されて前記構造体に形成された処理孔の入口部に対向した作業孔が形成される架台と、
   前記作業孔に挿入可能な筒形状をなす支持筒と、
   前記架台に対して前記支持筒をその軸心方向に直交する方向に移動可能に支持する支持装置と、
   前記架台に対して前記支持筒を所定の位置に固定する固定装置と、
   を備えることを特徴とする装置支持治具。
2. 前記作業孔に挿入して固定可能な筒形状をなす取付筒を有し、前記支持筒は、前記取付筒の内部に挿入可能であることを特徴とする請求項１に記載の装置支持治具。
3. 前記取付筒と前記支持筒は、軸心方向に重なるフランジ部をそれぞれ有し、前記支持装置と前記固定装置は、前記２つのフランジ部間に配置されることを特徴とする請求項２に記載の装置支持治具。
4. 前記取付筒の先端部に前記構造体における前記入口部の周辺部に密着するシール部材が設けられることを特徴とする請求項２または３に記載の装置支持治具。
5. 前記取付筒は、前記支持筒から落下する異物を受け止める異物受け部を有することを特徴とする請求項２から４のいずれか一つに記載の装置支持治具。
6. 前記支持筒は、この支持筒を通して前記処理孔に挿入される作業装置を固定する固定具を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の装置支持治具。
7. 構造体に所定間隔をあけて架台が配置されると共に、前記構造体に形成された処理孔の入口部に対向して前記架台に作業孔が形成され、前記作業孔に支持筒を挿入して装置支持治具を装着する装置であって、
   前記架台に対して前記支持筒をその軸心方向に直交する方向に移動可能に支持する支持装置と、
   前記支持筒の内部に嵌入可能であると共に先端部が前記処理孔に挿通可能な支持ロッドと、
   前記支持ロッドの先端部に装着された押圧部を前記処理孔の内面に対して周方向にわたって均一に押圧可能な押圧装置と、
   前記架台に対して前記支持筒を固定する固定装置と、
   を備えることを特徴とする装置支持治具の装着装置。
8. 構造体に所定間隔をあけて架台が配置されると共に、前記構造体に形成された処理孔の入口部に対向して前記架台に作業孔が形成され、前記作業孔に支持筒を挿入して装置支持治具を装着する方法であって、
   前記支持筒を前記作業孔に挿入する工程と、
   支持ロッドを前記支持筒に嵌入すると共に先端部を前記処理孔に挿通する工程と、
   前記支持ロッドの先端部に装着された押圧部を前記処理孔の内面に対して周方向にわたって均一に押圧する工程と、
   前記押圧部を前記処理孔の内面に押圧した状態で前記支持筒を前記架台に固定する工程と、
   前記支持筒を前記架台に固定した後に前記押圧部による前記処理孔の内面への押圧を解除する工程と、
   前記押圧部の押圧を解除した後に支持ロッドを前記支持筒及び前記処理孔から抜き取る工程と、
   を有することを特徴とする装置支持治具の装着方法。

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