JP2013139068A - ウォータジェットピーニング施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウォータジェットピーニングの施工に要する時間を短縮できるウォータジェットピーニング施工方法を提供する。
【解決手段】上鏡を形成する上蓋１８に、正方格子状に配置された複数のＣＲＤＭ貫通管１９が設けられる。各ＣＲＤＭ貫通管１９は相互間に配置されたサポート部材２０で互に連結される。上蓋１８をタンク１７上に置き、タンク１７及び上蓋１８内の内部領域４２に水３１を充填する。走行装置８によりノズル昇降装置５を所定位置まで移動させ、昇降機構４を駆動して、噴射ノズル１を隣接する４本のＣＲＤＭ貫通管１９の間でサポート部材２０より上方へ上昇させる。噴射ノズル１の噴射口を１本のＣＲＤＭ貫通管１９の上蓋１８との溶接部に向けて、水流を噴射させ、ＷＪＰを開始する。ノズル旋回機構３により噴射ノズル１を旋回させ、４本のＣＲＤＭ貫通管に対して順番にＷＪＰを施工する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ウォータジェットピーニング施工方法に係り、特に、原子力プラントの構造部材に適用するのに好適なウォータジェットピーニング施工方法に関する。

原子力プラントにおいて、原子炉の構造部材の溶接部および熱影響部などの表面に引張残留応力が存在する場合には、構造部材の溶接部及び熱影響部にウォータジェットピーニング（以下、ＷＪＰという）を施して、構造部材表面に存在する引張残留応力を圧縮残留応力に改善することが行われている。

ＷＪＰは、残留応力を改善する構造部材を水に浸漬させた状態で、その水中に配置したノズルから高圧の水流を噴出させて行われる。高圧で水中に噴出された水流に含まれたキャビテーション気泡が潰れることによって、衝撃波が発生する。この衝撃波が、水中に存在する構造部材の表面に衝突することによって、この構造部材の表面の引張残留応力が、圧縮残留応力に改善される。圧縮残留応力が付与された構造部材は、応力腐食割れ（ＳＣＣ）の発生が抑制される。

原子炉を構成する原子炉圧力容器内に設けられた炉心シュラウドにＷＪＰを施工する例が、特許第３５３０００５号公報に記載されている。さらに、原子炉圧力容器に設けられた管状部材にＷＪＰを施工する例が、特開平７−２７０５９０号公報、特開平９−１３６２６１号公報、特開平１０−１０２８２号公報及び特開２０００−３０８９２７号公報にそれぞれ記載されている。特開平７−２７０５９０号公報、特開平１０−１０２８２号公報及び特開２０００−３０８９２７号公報に記載されたそれぞれのＷＪＰ施工方法では、水流を噴出するノズルを設けたＷＪＰ装置を、原子炉圧力容器に設けられた管状部材（例えば、制御棒駆動機構ハウジング）に取り付けている。これに対して、特開平９−１３６２６１号公報に記載されたそれぞれのＷＪＰ施工方法では、水流を噴出するノズルを設けたＷＪＰ装置を移動装置に取り付けている。

特開平７−２７０５９０号公報及び特開平１０−１０２８２号公報に記載されたＷＪＰ施工方法では、原子炉圧力容器に設けられた制御棒駆動機構ハウジングにＷＪＰ装置を取り付ける。ＷＪＰ装置は、筒状体を有し、この筒状体に、筒状体の周方向に旋回可能に噴射ノズルを取り付けている。原子炉圧力容器内に挿入されたＷＪＰ装置の制御棒駆動機構ハウジングへの取り付けは、筒状体を制御棒駆動機構ハウジングに取り付けることによって行われる。ＷＪＰ装置は、原子炉圧力容器内に充填された冷却水に浸漬されている。高圧水が噴出される噴射ノズルが筒状体の周囲に旋回されるため、噴出された高圧水の水流が、ＷＪＰ施工対象物である、ＷＪＰ装置が取り付けられた制御棒駆動機構ハウジングの外面に向かって噴射される。その水流に含まれたキャビテーション気泡が潰れて発生する衝撃波がその制御棒駆動機構ハウジングの外面に衝突し、その外面の引張残留応力が圧縮残留応力に改善される。ＷＪＰ装置が取り付けられた制御棒駆動機構ハウジングに隣接している他の制御棒駆動機構ハウジング及び炉内検出器ハウジング（以下、ＩＣＭハウジングという）のそれぞれの外面に対しても、噴射ノズルから水流を噴射している。この結果、他の制御棒駆動機構ハウジング及びＩＣＭハウジングのそれぞれの外面にも圧縮残留応力を付与することができる。

特開２０００−３０８９２７号公報に記載されたＷＪＰの施工方法では、供給された高圧水が水流となって噴射される噴出首振り可能な噴射ノズル、この噴射ノズルを取り付けたＷＪＰ本体、及びＷＪＰ本体が着脱可能に装着されるベース板を備えたＷＪＰ装置が用いられる。このＷＪＰ装置を用いてＩＣＭハウジングに対してＷＪＰを施工する場合には、ＷＪＰを施工するＩＣＭハウジングに隣接する２本の制御棒駆動機構ハウジングにベース板を装着し、ベース板に取り付けられたＷＪＰ本体に設けられた、首振りする噴射ノズルから、ＩＣＭハウジングの外面に向かって水流を噴射する。このとき、ＷＪＰ本体は一方の制御棒駆動機構ハウジングの中心軸上に配置されているＷＪＰ施工対象のＩＣＭハウジンの外面の、周方向における半分に対して圧縮残留応力が付与される。このＷＪＰ本体は、移動されて他方の制御棒駆動機構ハウジングの中心軸上に配置されてベース板に取り付けられる。この状態で、首振りする噴射ノズルから上記のＩＣＭハウジングに向かって水流を噴出させる。これにより、ＩＣＭハウジングの外面の周方向全体にわたって圧縮残留応力を付与することができる。

特開平９−１３６２６１号公報に記載されたＷＪＰ施工方法では、ＷＪＰ装置は、移動台車、及びこの移動台車に設けられた昇降台車、昇降台車に回転可能に取り付けられ外部にスプライン構造を有する回転駆動軸、スプライン構造と噛み合って回転駆動軸を取り囲む回転筒、回転筒の下端部に取り付けられて昇降台車に保持される昇降フランジ、及び回転筒の上端部に設けられた回転板に取り付けられた噴射ノズルを有している。ＷＪＰ施工対象物は、圧力容器の鏡板で複数の配管が設けられた鏡板であり、支持部材で支持される。移動台車は、鏡板の下方を移動して、回転駆動軸の上端部に設けられた位置決めヘッドをＷＪＰ施工対象の配管の真下に配置し、昇降台車を上昇させて位置決めヘッドを配管内に挿入する。回転板の外周面に内面が接触する筒状のカバーが、昇降台車に取り付けられたエアシリンダにて上昇されてカバーの上端が鏡板に接触され、配管を取り囲む。噴射ノズルの噴出口が、鏡板に取り付けられた配管と鏡板との溶接部に対向するように、昇降フランジを上昇させて噴射ノズルを上昇させる。回転板より上方でカバーの内側に水を充填し、鏡板に取り付けられた配管をこの水に浸漬させる。噴射ノズルからカバー内の水中に噴射される水流が、配管と鏡板の溶接部に向かって噴射される。回転駆動軸の回転により、噴射ノズルは水流を噴射しながら配管の周囲を旋回する。その溶接部の表面に圧縮残留応力が付与される。

特許第３５３０００５号公報 特開平７−２７０５９０号公報 特開平９−１３６２６１号公報 特開平１０−１０２８２号公報 特開２０００−３０８９２７号公報

特開平７−２７０５９０号公報、特開平９−１３６２６１号公報及び特開平１０−１０２８２号公報は、水流を噴射している噴射ノズルを、ＷＪＰ施行対象物である鏡板に設けられた管状部材の周囲に旋回させ、管状部材の周方向の全面に亘って圧縮残留応力を付与している。しかしながら、複数の上記の管状部材が林立して鏡板に取り付けられ、これらの管状部材が、四方において、隣接する管状部材同士が互いにサポート部材で連結された構造では、サポート部材の影響により、特開平７−２７０５９０号公報、特開平９−１３６２６１号公報及び特開平１０−１０２８２号公報のそれぞれに記載されたＷＪＰの施工方法のように、噴射ノズルを１本の管状部材の周囲において旋回させることができず、ＷＪＰ施工の効率が低下する。

それらの公報に記載されたように、噴射ノズルを、ＷＪＰ施行対象物である鏡板に設けられた管状部材の周囲に旋回させる場合には、以下の操作が必要になる。噴射ノズルを支持して噴射ノズルと一緒に旋回するノズル支持部材が管状部材を連結するサポート部材に当たるまで、噴射ノズルを水平面において旋回させ、管状部材の周方向の１／４の部分に対してＷＪＰを実施する。このＷＪＰが終了した後、噴射ノズルの先端がそのサポート部材に当たらなくなるサポート部材よりも下方の位置まで、噴射ノズルをその管状部材の軸方向に移動させ、その後、サポート部材の下方を通過するように噴射ノズルをノズル支持部材と共に旋回させて噴射ノズルがサポート部材に当たらない位置まで移動させる。そして、噴射ノズルを、管状部材の軸方向に移動させてサポート部材よりも上方の管状部材のＷＪＰ施工位置まで戻し、水流が噴射ノズルから噴射している状態で噴射ノズルを、ノズル支持部材が隣のサポート部材に当たるまで管状部材の周方向に旋回させる。

このような噴射ノズルの移動を、ＷＪＰを施行する全ての管状部材に対して周方向の１／４ごとに繰り返すことにより、管状部材の周方向の全周に対してＷＪＰを実施することができる。これでは、噴射ノズルの管状部材軸方向の移動が繰り返されることになり、ＷＪＰの施工に要する時間が長くなる。

特開２０００−３０８９２７号公報に記載されたＷＪＰ施工方法を、上記の管状部材に適用した場合には、１本の管状部材に対して、周方向の１／２の部分でＷＪＰの施工が終了した後、噴射ノズルを有するＷＪＰ本体をベース板の異なる位置に再装着する必要がある。この再装着でも、隣り合う管状部材を連結するサポート部材の影響により、前述の３つの公開公報と同様に、ＷＪＰ本体を管状部材の軸方向に移動させなければならない。このため、ＷＪＰ本体の管状部材の軸方向における移動に伴って、ＷＪＰの施工に要する時間が長くなる。

本発明の目的は、ウォータジェットピーニングの施工に要する時間を短縮することができるウォータジェットピーニング施工方法を提供することにある。

上記した目的を達成する本発明の特徴は、矩形格子状のサポート部材によって水平方向における移動が拘束され、矩形の格子状に配列された複数の管状部材が設けられる、容器の蓋になる上部鏡板の内側に水を充填し、噴射ノズルを、サポート部材によって形成される或る開口部を通して、管状部材の軸方向において、サポート部材よりも上部鏡板の内面側に移動させ、その後、水流を噴射している噴射ノズルを旋回させて、サポート部材に保持されてその或る開口部に面する４本の管状部材に、順次、ウォータジェットピーニングを施工することにある。

噴射ノズルを、管状部材の軸方向において、サポート部材に形成される或る開口部を通して、管状部材の軸方向において、サポート部材よりも上部鏡板の内面側に移動させ、その後、水流を噴射している噴射ノズルを旋回させて、サポート部材に保持されてその或る開口部に面する４本の管状部材管に、順次、ウォータジェットピーニングを施工するので、矩形格子状のサポート部材によって水平方向における移動が拘束され、矩形の格子状に配列された複数の管状部材が設けられる上部鏡板において、それらの管状部材に対するウォータジェットピーニングの施工に要する時間を短縮することができる。

本発明によれば、ウォータジェットピーニングの施工に要する時間を短縮することができる。

本発明の好適な一実施例である実施例１のウォータジェットピーニング施工方法に用いられるウォータジェットピーニング装置の構成図である。 実施例１のウォータジェットピーニング施工方法において噴射ノズルから水流を噴出して制御棒駆動機構貫通管に対してウォータジェットピーニングを行っているときの状態を示す説明図である。 実施例１においてウォータジェットピーニングを実施するウォータジェットピーニング施行対象物である鏡板の縦断面図である。 図３に示す鏡板の平面図である。 実施例１のウォータジェットピーニング施工方法を実施しているときにおける、ＷＪＰ装置と複数の制御棒駆動機構貫通管との位置関係を示す説明図である。 実施例１のウォータジェットピーニング施工方法における噴射ノズルから複数の制御棒駆動機構貫通管に対する水流の噴射状況を示す説明図である。 実施例１のウォータジェットピーニング施工方法において、格子状に配置された各制御棒駆動機構貫通管に対するウォータジェットピーニングＰの施行を示す説明図である。 実施例１のウォータジェットピーニング施工方法において、ウォータジェットピーニング施工時におけるウォータジェットピーニング装置の位置決めを示す説明図である。 本発明の他の実施例である実施例２のウォータジェットピーニング施工方法に用いられるウォータジェットピーニング装置の構成図である。 本発明の他の実施例である実施例３のウォータジェットピーニング施工方法にウォータジェットピーニング装置の構成図である。

本発明の実施例を、以下に説明する。

本発明の好適な一実施例である実施例１のウォータジェットピーニング施工方法を、図１から図８を用いて説明する。

まず、本実施例のウォータジェットピーニング施工方法に用いられるウォータジェットピーニング装置を、図１を用いて説明する。このウォータジェットピーニング装置（以下、ＷＪＰ装置という）２５は、噴射ノズル１、ノズル昇降装置４、位置決めガイド昇降装置５ｂ、位置決めガイド７、走行装置８、給水装置１０及び排水装置１３を備えている。ノズル昇降装置４は、複数の車輪９を有する走行装置８に取り付けられる。ノズル昇降装置４は、ノズル角度調整機構２、ノズル旋回機構（旋回装置）３及び昇降機構４ａを有する。昇降機構４ａは、第１筒状体（図示せず）、第１筒状体内に設けられたシリンダ（図示せず）及びシリンダ内に配置されたピストン（図示せず）を有する。第１筒状体は、下端部が走行装置８の上面に固定され、走行装置８から上方に向かって垂直に伸びている。ノズル旋回機構３は、そのピストンに取り付けられている。噴射ノズル１が取り付けられたノズル角度調整機構２が、ノズル旋回機構３に取り付けられる。噴射ノズル１はノズル角度調整機構（角度調節装置）２によって上下方向に回転されるので、噴射ノズル１の、上下方向における傾き角が調節できる。

位置決めガイド昇降装置５ｂは、回転機構５ａ、昇降機構５ｃ及び第２筒状体５を有する。回転機構５ａが走行装置８に回転可能に取り付けられる。昇降機構５ｃが回転機構５ａに取り付けられ、第２筒状体５が昇降機構５ｃに取り付けられる。位置決め部材６ａ，６ｂが設けられた位置決めガイド７が、第２筒状体５の上端部に取り付けられている。位置決めガイド７は、例えば、長方形の平板である。昇降機構４ａの第１筒状体は、回転機構５ａ、昇降機構５ｃ及び第２筒状体５のそれぞれの内側に配置されている。

給水装置１０は、高圧ポンプ１１、高圧ホース４８及び給水ホース１４を有する。給水ホース１４は、貯水タンク１２と高圧ポンプ１１に接続される。高圧ポンプ１１に接続された高圧ホース４８は、走行装置８に取り付けられ、昇降機構４ａ及びノズル旋回機構３に取り付けられて噴射ノズル１に接続される。逆止弁２２が高圧ホース４８に設けられる。排水装置１３は排水管４７及び圧力調節弁２３を有しており、圧力調節弁２３が排水管４７に設けられる。排水管４７は貯水タンク１２に接続される。

加圧水型原子炉では、複数の制御棒駆動機構貫通管（以下、ＣＲＤＭ貫通管という）１９が原子炉圧力容器に取り付けられる上蓋１８に溶接にて取り付けられている（図３参照）。上蓋１８は、原子炉圧力容器に取り付けられているとき、原子炉圧力容器の上部鏡板となる。それらのＣＲＤＭ貫通管１９は、矩形の格子状、例えば、正方格子状に配置され（図４参照）、上蓋１８を貫通している。上蓋１８が原子炉圧力容器に取り付けられているとき、制御棒駆動機構（図示せず）が、ＣＲＤＭ貫通管１９内に配置され、ＣＲＤＭ貫通管１９に取り付けられている。隣接して配置された各ＣＲＤＭ貫通管１９は、上蓋１８の内側、すなわち、原子炉圧力容器内に存在する部分で、正方格子状のサポート部材２０により互いに結合されている（図１及び図５参照）。サポート部材２０は、複数のリング部材２０Ａ及び直線状の複数の連結部材２０Ｂを有する。貫通孔を形成した各リング部材２０Ａは正方格子状に配置され、各連結部材２０Ｂは各リング部材２０Ａの相互間にそれぞれ配置されて隣り合うリング部材２０Ａ同士を連結している。各連結部材２０Ｂは、各リング部材２０Ａと共に、正方格子状のサポート部材２０を構成する。それぞれのＣＲＤＭ貫通管１９は各リング部材２０Ａの貫通孔に別々に挿入されている。リング部材２０Ａと連結部材２０Ｂは溶接（またはボルト及びナット）によって連結されており、ＣＲＤＭ貫通管１９を支持固定している。ＣＲＤＭ貫通管１９を支持固定するリング部材２０Ａ及び連結部材２０Ｂは、原子炉運転時の振動による共振を抑えるスタビライザーの役割を果たす。

サポート部材２０により複数の升目、すなわち、複数の矩形領域（矩形の開口部）４４が形成される。１つの矩形領域４４は、隣り合う４つのリング部材２０Ａ及びこれらのリング部材２０Ａを相互に連結する４つの連結部材２０Ｂによって囲まれている。この１つの矩形領域４４には、それら４つのリング部材２０Ａを貫通している４本のＣＲＤＭ貫通管１９が面している。

加圧水型原子炉は、１つの運転サイクルにおける運転が終了した後、加圧水型原子炉の定期検査のために運転が停止される。加圧水型原子炉の運転停止後、炉心内に装荷された複数の燃料集合体の一部を新燃料集合体と交換するために、上蓋１８が天井クレーン（図示せず）等を用いて原子炉圧力容器から取り外される。取り外された上蓋１８は、天井クレーンを用いて原子炉建屋内の所定の位置まで移動され、所定位置の床に置かれた上蓋１８の支持部材であるタンク１７の上に、鏡板の曲面が上に凸になるように、置かれる。上蓋１８はタンク１７にボルト等で結合される。上蓋１８とタンク１７の接触部２６には、シール部材２７が配置されている。各ＣＲＤＭ貫通管１９の上端部が、閉止プラグ２４によりそれぞれ封鎖される。

噴射ノズル１及びノズル昇降装置５等が取り付けられた走行装置８が、タンク１７内に配置されている。走行制御装置３２に接続されたケーブル２８が、タンク１７の側壁をタンク１７の気密性を保つように貫通して走行装置８に接続される。ポンプ制御装置２９がケーブル３０により高圧ポンプ１１に接続される。走行制御装置３２及びポンプ制御装置２９は、制御指令を伝送するケーブル（図示せず）により操作盤（図示せず）に接続される。排水装置１３の排水管４７がタンク１７に接続され、タンク１７内の内部領域４２に連絡される。水中カメラ３６及び水中ライト３５が、タンク１７及び上蓋１８によって取り囲まれた内部領域４２内に配置されて、１本のＣＲＤＭ貫通管１９に取り付けられる。水中カメラ３６に接続されたケーブル３８は、水中カメラ３６が取り付けられたＣＲＤＭ貫通管１９内を通り、閉止プラグ２４を貫通して上蓋１８の外部に引き出され、表示装置３７に接続される。水中カメラ３６及び水中ライト３７に電力をそれぞれ供給するケーブルも、図示されていないが、そのＣＲＤＭ貫通管１９内を通して閉止プラグ２４を貫通し、外部に引き出されている。

加圧水型原子炉の運転の準備のために、上蓋１８を取り付けた状態で原子炉圧力容器内に冷却水を充填するときに原子炉圧力容器内の空気を排出するベント配管１６が、上蓋１８の頂部に接続されている。上蓋１８に対してＷＪＰを施工するときには、このベント配管１６に、開閉弁１６ｂ（図２参照）が設けられた排水ホース１５が接続される。この排水ホース１５は、貯水タンク１２まで伸びている。

ＷＪＰ装置２５を用いた本実施例のウォータジェットピーニング施工方法を説明する。内部領域４２内に走行装置８を配置した状態で、図示されていない給水装置を用いて、貯水タンク１２内の水３１を内部領域４２内に供給し、内部領域４２内に水３１を充填する。この水３１がベント配管１６及び排水ホース１５を経て貯水タンク１２に流出したとき、内部領域４２が水３１で満たされたとして内部領域４２内への水３１の供給を停止する。

噴射ノズル１をサポート部材２０よりも下方に下げた状態で、オペレータは操作盤に走行装置移動指令を入力する。この走行装置移動指令は、操作盤から走行制御装置３２に入力される。走行制御装置３２は、入力した走行装置移動指令に基づいて走行制御信号を、ケーブル２８を通して伝送し、走行装置８に設けられた、車輪９を回転させるモータ（図示せず）に伝える。このモータが回転して走行装置８を移動させ、ノズル旋回機構３の旋回中心が、ＷＪＰを施工する４本のＣＲＤＭ貫通管１９を連結する、サポート部材２０の４つのリング部材２０Ａ及び４つの連結部材２０Ｂによって取り囲まれた１つの矩形領域４４（図５及び図６参照）の真下でこの矩形領域４４の２本の対角線の交点の真下に位置したとき、走行装置８の水平方向への移動を停止する。走行装置８がその所定位置まで移動したこと、すなわち、ノズル旋回機構３が水平方向においてその所定位置まで移動したことは、水中カメラ３６にて撮影された画像が表示装置３７に表示されるので、表示装置３７に表示された映像を見ることによって確認することができる。水中カメラ３６にて撮影する際には、水中ライト３５が点灯されている。

ノズル旋回機構３の旋回中心がその矩形領域４４の２本の対角線の交点の真下に位置した後、圧縮空気を、ピストンを押し上げるように、昇降機構４ａの筒状体に設けられたシリンダ内に供給する。この圧縮空気のシリンダ内への供給は、シリンダに連絡された圧縮空気供給ホース（図示せず）に設けられた開閉弁（図示せず）を開けることによって行われる。この開閉弁の開閉は、走行制御装置３２によって制御される。噴射ノズル１及びノズル旋回機構３が、矩形領域４４内を通過して、サポート部材２０より上方に達する（図５参照）。

この矩形領域４４に面する４本のＣＲＤＭ貫通管１９に対するＷＪＰ施工箇所は、それぞれのＣＲＤＭ貫通管１９と上蓋１８との溶接部である。これらの溶接部の、タンク１７の底面からの高さは、上蓋１８が曲面を形成している関係もあり、それぞれ異なっている（図１及び図３参照）。４本のＣＲＤＭ貫通管１９のうち、１本のＣＲＤＭ貫通管１９（例えば、図６の位置Ａに存在するＣＲＤＭ貫通管１９）と上蓋１８の溶接部付近の高さまで、噴射ノズル１を昇降機構４により上昇させる。噴射ノズル１がその高さ付近まで上昇したとき、噴射ノズル１の上昇を停止する。その後、噴射ノズル１の噴出口がその１本のＣＲＤＭ貫通管１９と上蓋１８の溶接部の方向を向くように、ノズル角度調整機構２及びノズル旋回機構３を駆動し、噴射ノズル１を上下方向及び水平方向のそれぞれにおいて回転させる。噴射ノズル１の噴出口がその１本のＣＲＤＭ貫通管１９と上蓋１８の溶接部の方向を向いたとき、噴射ノズル１のそれぞれの回転が停止される。ノズル角度調整機構２及びノズル旋回機構３のそれぞれの駆動開始及び駆動停止も、走行制御装置３２から出力される制御信号に基づいて制御される。

後述するように、位置決めガイド７が、位置決めガイド昇降装置５ｂの昇降機構５ｃによって上昇され、位置決めガイド７の位置決め部材６ａ，６ｂが、１つの矩形領域４４に面する４本のＣＲＤＭ貫通管１９のうちその矩形領域４４の１本の対角線上に位置する２本のＣＲＤＭ貫通管１９のそれぞれの下端部に別々に挿入される。位置決め部材６ａ，６ｂが２本のＣＲＤＭ貫通管１９のそれぞれの下端部に挿入されたとき、昇降機構５ｃによる位置決めガイド７の上昇が停止される。昇降機構５ｃの駆動開始及び駆動停止も、走行制御装置３２から出力される制御信号に基づいて制御される。位置決め部材６ａ，６ｂがこれらを挿入する２本のＣＲＤＭ貫通管１９の真下に位置していないときには、回転機構５ａを駆動して昇降機構５ｃ及び第２筒状体５を回転させ、位置決めガイド７を旋回させて位置決め部材６ａ，６ｂを該当する２本のＣＲＤＭ貫通管１９の真下に位置させる。回転機構５ａの駆動開始及び駆動停止も、走行制御装置３２から出力される制御信号に基づいて制御される。

オペレータは、操作盤にポンプ駆動指令を入力する。このポンプ駆動指令がポンプ制御装置２９に入力され、ポンプ制御装置２９から高圧ポンプ１１に駆動制御信号が出力される。高圧ポンプ１１が駆動されて、貯水タンク１２内の水３１が、高圧ポンプ１１により昇圧され、高圧ホース４８を通って噴射ノズル１に導かれる。昇圧されて高圧になった水３１は、噴射ノズル１から位置Ａに存在する１本のＣＲＤＭ貫通管１９に向かう水流２１となって、噴射ノズル１から内部領域４２内の水３１の中に噴射される。この水流２１は多数のキャビテーション気泡３３を含んでおり（図２参照）、キャビテーション気泡３３が潰れることによって衝撃波が発生する。この衝撃波が、内部領域４２内に存在する水３１中を伝播して、位置Ａに存在するＣＲＤＭ貫通管１９と上蓋１８との溶接部及びこの溶接部周辺の熱影響部のそれぞれの表面に衝突する。このため、この溶接部及び熱影響部のそれぞれの表面に圧縮残留応力が付与される。噴射ノズル１は、水流２１を噴射しながら、ノズル旋回機構３により、図６において時計方向に旋回する。このため、位置Ａに存在するＣＲＤＭ貫通管１９の周方向における、ノズル昇降装置４の噴射ノズル１に面する１／４の領域（以下、１／４領域という）４０で、上記の溶接部及び熱影響部のそれぞれの表面に圧縮残留応力が付与される。この１／４領域４０は、位置Ａに存在するＣＲＤＭ貫通管１９におけるＷＪＰ施工個所（上蓋１８との溶接部及びこれの周辺の熱影響部）の周方向における一部である。

噴射ノズル１から水流２１が噴射されている間に、一部のキャビテーション気泡３３が潰れないで内部領域４２内の水３１中を上昇し、上蓋１８の内面付近に溜まる。もし、このキャビテーション気泡３３により、ＣＲＤＭ貫通管１９と上蓋１８の溶接部付近に空気溜まり４３が形成されると、その溶接部へのＷＪＰの施工ができなくなる。このような事態が生じるのを避けるため、噴射ノズル１から水流２１を噴射している間は、開閉弁１６ｂを開いておく。潰れなかったキャビテーション気泡３３がベント配管１６を通って排水ホース１５に排出され、貯水タンク１２に導かれるので、潰れなかったキャビテーション気泡３３が上蓋１８の内面付近に溜まることはない。

噴射ノズル１からの水流２１の噴射によって内部領域４２内の圧力が増加したとき、圧力調節弁２３を開いて、内部領域４２内の水３１の一部を、排水管４７を通して貯水タンク１２に排水する。内部領域４２内の圧力は、タンク１７に取り付けられた圧力計（図示せず）にて測定される。

位置Ａに存在するＣＲＤＭ貫通管１９の次には、位置Ｂに存在するＣＲＤＭ貫通管１９の上蓋１９との溶接部及び熱影響部のそれぞれの表面に対してＷＪＰが実施される。水平方向で旋回している噴射ノズル１の噴射口が、位置Ａに存在するＣＲＤＭ貫通管１９から離れて位置Ｂに存在するＣＲＤＭ貫通管１９に面するまでの間に、昇降機構４ａにより、噴射ノズル１の、ＣＲＤＭ貫通管１９の軸方向における位置が、噴射ノズル１が位置Ｂに存在するＣＲＤＭ貫通管１９と上蓋１８の溶接部付近の高さになるように、昇降機構４ａにより調節する。時計方向に旋回している噴射ノズル１から、位置Ｂに存在するＣＲＤＭ貫通管１９と上蓋１８の溶接部及び熱影響部に向かって水流２１が噴射されているとき、水流２１に含まれたキャビテーション気泡３３が潰れて発生する衝撃波が、位置Ｂに存在するＣＲＤＭ貫通管１９と上蓋１８との溶接部及びこの溶接部周辺の熱影響部のそれぞれの表面に衝突する。このため、位置Ｂに存在するＣＲＤＭ貫通管１９において、噴射ノズル１に面する１／４領域４０で、その溶接部及び熱影響部の表面に圧縮残留応力が付与される。

噴射ノズル１の噴射口が位置Ｃ及び位置ＤのそれぞれのＣＲＤＭ貫通管１９に面するように、噴射ノズル１が旋回するとき、位置Ｂに存在するＣＲＤＭ貫通管１９と同様に、昇降機構４ａにより、噴射ノズル１の、ＣＲＤＭ貫通管１９の軸方向における位置が調節される。そして、噴射ノズル１から噴射された水流１に含まれるキャビテーション気泡３３の作用により、位置Ｃ及び位置ＤのそれぞれのＣＲＤＭ貫通管１９において、噴射ノズル１に面するそれぞれの１／４領域４０で、その溶接部及び熱影響部の表面に圧縮残留応力が付与される。

ＣＲＤＭ貫通管１９の軸方向における、噴射ノズル１の、各ＣＲＤＭ貫通管１９と蓋１８とのそれぞれの溶接部に対する位置決めは、走行制御装置３２が昇降機構４ａを上記したように制御することによって行われる。タンク１７の底面から各ＣＲＤＭ貫通管１９と蓋１８とのそれぞれの溶接部までの各高さの情報は、走行制御装置３２のメモリに記憶されている。走行制御装置３２は、走行装置８のノズル昇降装置４が位置決めされる、矩形領域４４の２本の対角線の交点の座標（Ｘ座標値及びＹ座標値）に基づいて、ＷＪＰを実施する４本のＣＲＤＭ貫通管１９を認識し、この４本のＣＲＤＭ貫通管１９に対するＷＪＰの施工順序及びメモリに記憶されたそれぞれの溶接部の高さの情報に基づいて昇降機構４ａを制御し、それぞれの溶接部に対して、ＣＲＤＭ貫通管１９の軸方向における噴射ノズル１の位置決めを行う。

１つの矩形領域４４での４本のＣＲＤＭ貫通管１９への上記したＷＪＰが終了した後、他の矩形領域４４での４本のＣＲＤＭ貫通管１９へのＷＪＰが実施される。このＷＪＰの実施を図７及び図８を用いて説明する。図６に示された１つの矩形領域４４での４本のＣＲＤＭ貫通管１９が、図７に示された矩形領域４４ａでの４本のＣＲＤＭ貫通管１９ａ，１９ｂ，１９及び１９ｈであるとする。これら４本のＣＲＤＭ貫通管１９ａ，１９ｂ，１９及び１９ｈを対象にＷＪＰを施工するときには、位置決めガイド昇降装置５ｂの昇降機構５ｃを駆動して位置決めガイド機構７を上昇させ、図８に示すように、位置決めガイド７の位置決め部材６ａがＣＲＤＭ貫通管１９ｈの下端部に挿入され、位置決めガイド７の位置決め部材６ｂがＣＲＤＭ貫通管１９ｂの下端部に挿入される。このため、ノズル昇降装置４、特に、ノズル旋回機構３の軸心が、矩形領域４４ａの２本の対角線の交点に保持される。この状態で、図６に示された１つの矩形領域４４（図７に示された矩形領域４４ａ）での４本のＣＲＤＭ貫通管１９（ＣＲＤＭ貫通管１９，１９ａ、１９ｂ、１９ｈ）の上蓋１８との溶接部へのＷＪＰが、前述のように、実施される。

矩形領域４４ａでのＣＲＤＭ貫通管１９ａ，１９ｂ，１９及び１９ｈのそれぞれにおいて、噴射ノズル１に面する各１／４領域４０でのＷＪＰの施工が終了した後、噴射ノズル１が、サポート部材２０より下方に位置するまで、昇降機構４ａの駆動によって下降される。昇降機構５ｃを駆動して位置決めガイド機構７を下降させ、位置決め部材６ａをＣＲＤＭ貫通管１９ｈの下端部から引き抜き、位置決め部材６ｂをＣＲＤＭ貫通管１９ｂの下端部から引き抜く。位置決め部材６ａ，６ｂがＤＭ貫通管１９ｈ，１９ｂから引き抜かれ、噴射ノズル１がサポート部材２０より下方まで下降した後、ノズル旋回機構３の軸心が矩形領域４４ｂの２本の対角線の交点の真下に位置するように、走行装置８が移動され、ノズル旋回機構３の軸心と矩形領域４４ｂにおけるその交点が一致したとき、走行装置８の移動が停止される。昇降機構４ａが駆動されて噴射ノズル１及びノズル旋回機構３が、矩形領域４４ｂを通ってサポート部材２０より上方に位置するように上昇される。矩形領域４４ａにおける場合と同様に、ノズル角度調整機構２及びノズル旋回機構３の駆動により、噴射ノズル１の噴射口が、矩形領域４４ｂでのＣＲＤＭ貫通管１９ｂの上蓋１８との溶接部を向くように、噴射ノズル１の上下方向における傾き角、及び噴射ノズル１の水平方向における角度が調節される。このとき、回転機構５ａにより旋回された位置決めガイド７が図８に示す位置７ａに配置され、昇降機構５ｃによる位置決めガイド７の上昇によって、位置決めガイド７の位置決め部材６ａがＣＲＤＭ貫通管１９ｂの下端部に挿入され、位置決めガイド７の位置決め部材６ｂがＣＲＤＭ貫通管１９ｄの下端部に挿入されている。この結果、ノズル昇降装置５の軸心が位置決めガイド７により矩形領域４４ｂの２本の対角線の交点の位置に保持される。

その後、噴射ノズル１から水流２１を噴射しながら、ノズル旋回機構３により噴射ノズル１を旋回させ、矩形領域４４ｂでの４本のＣＲＤＭ貫通管１９ｂ、１９，１９ｄ、１９ｃのそれぞれと上蓋１８との溶接部の高さに、図６の説明で述べたように、噴射ノズル１の、ＣＲＤＭ貫通管１９の軸方向における位置を合わせながら、これらのＣＲＤＭ貫通管の上記溶接部に対して順番にＷＪＰが施行される。この結果、ＣＲＤＭ貫通管１９ｂ、１９，１９ｄ、１９ｃのそれぞれと蓋１８との各溶接部及び熱影響部において、ノズル旋回機構３に面する各１／４領域４０でのＷＪＰの施工が行われる。

矩形領域４４ｂでの４本のＣＲＤＭ貫通管１９ｂ、１９，１９ｄ、１９ｃに対するＷＪＰの施工が終了した後、矩形領域４４ｃでの４本のＣＲＤＭ貫通管１９、１９ｆ，１９ｅ、１９ｄの上蓋１８との各溶接部に対するＷＪＰが、これらのＣＲＤＭ貫通管に対するＷＪＰが終了した後、矩形領域４４ｄでの４本のＣＲＤＭ貫通管１９ｈ、１９ｇ、１９ｆ、１９の上蓋１８との各溶接部に対するＷＪＰが、順番に、矩形領域４４ａ及び４４ｂと同様に行われる。矩形領域４４ｃでの４本のＣＲＤＭ貫通管に対してＷＪＰを実施する際には、位置決めガイド７が回転機構５ａにより図８に示す位置７ｂに配置され、昇降機構５ｃの駆動により、位置決めガイド７の位置決め部材６ａがＣＲＤＭ貫通管１９ｄの下端部に挿入され、位置決めガイド７の位置決め部材６ｂがＣＲＤＭ貫通管１９ｆの下端部に挿入されている。また、矩形領域４４ｄでの４本のＣＲＤＭ貫通管に対してＷＪＰを実施する際には、位置決めガイド７が回転機構５ａにより図８に示す位置７ｃに配置され、昇降機構５ｃの駆動により、位置決めガイド７の位置決め部材６ａがＣＲＤＭ貫通管１９ｆの下端部に挿入され、位置決めガイド７の位置決め部材６ｂがＣＲＤＭ貫通管１９ｈの下端部に挿入されている。

矩形領域４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄにおけるそれぞれの４本のＣＲＤＭ貫通管において、噴射ノズル１に面する各１／４領域４０でのＷＪＰの施工が終了したとき、これら４つの矩形領域に含まれる１本のＣＲＤＭ貫通管１９（ＣＲＤＭ貫通管１９ａ〜１９ｈに取り囲まれた１本のＣＲＤＭ貫通管１９）では、上蓋１８との溶接部及びこの周辺の熱影響部が、全周に亘ってＷＪＰを施行されることになる。本実施例のウォータジェットピーニング施工方法では、１つの矩形領域４４にノズル昇降装置４を挿入して噴射ノズル１を旋回させて水流２１を噴射させる場合には、この矩形領域４４に面する４本のＣＲＤＭ貫通管１９のそれぞれに対しては、噴射ノズル１に面する各１／４領域４０においてＷＪＰが施工されるだけである。しかしながら、全ての矩形領域４４で、４本のＣＲＤＭ貫通管に対するＷＪＰを施工することによって、上記したように４つの矩形領域４４に含まれる１本のＣＲＤＭ貫通管の溶接部では、全周に亘ってＷＪＰを施工することができる。

噴射ノズル１を旋回させて噴射ノズル１の軸心をＣＲＤＭ貫通管１９の外面に接線方向に向け、この状態で、噴射ノズル１から水流２１を噴射させることにより、キャビテーション気泡３３の廻り込み効果（特開平７−２７０５９０号公報の図６及び図７参照）を利用することができる。このため、ＣＲＤＭ貫通管１９に対しては、矩形領域４４ａ及び矩形領域４４ｃからの、すなわち、二方向からの水流２１の噴射により、ＣＲＤＭ貫通管１９の全周に亘ってＷＪＰを施すことができる。

図４に示すＣＲＤＭ貫通管の配列の最外周部に位置する各ＣＲＤＭ貫通管に対しては、噴射ノズル１の軸心をＣＲＤＭ貫通管１９の外面に接線方向に向けて噴射ノズル１から水流２１を噴射させることによって、上記したキャビテーション気泡３３の廻り込み効果を利用してＣＲＤＭ貫通管１９の全周に亘ってＷＪＰを実施することができる。この際、蓋１８の内面に対しても、廻り込むキャビテーション気泡３３によりＷＪＰを施工することができる。

上蓋１８に設けられた全ＣＲＤＭ貫通管１９へのＷＪＰの施工が終了したとき、圧力調節弁２３を開いて内部領域４２内の水３１を貯水タンク１２内に排出する。ベント配管１６から排水ホース１５を取り外し、各閉止プラグ２４をＣＲＤＭ貫通管１９の上端部から取り外す。また、水中カメラ３６及び水中ライト３５を、ケーブル３８が通っているＣＲＤＭ貫通管１９を通して取り出す。内部領域４２内の水３１の水面がタンク１７の上端よりも下方に低下したとき、上蓋１８をタンク１７から取り外し、原子炉圧力容器内の炉心に装荷された燃料集合体の交換が終了した後、その上蓋１８を原子炉圧力容器に取り付ける。

上蓋１８に設けられて正方格子状に配置された複数のＣＲＤＭ貫通管１９のそれぞれが、サポート部材２０で支持されている場合であっても、本実施例は、各ＣＲＤＭ貫通管１９と上蓋１８とのそれぞれの溶接部に対するＷＪＰの施工に要する時間を短縮することができる。本実施例においてＷＪＰの施工に要する時間を短縮できる理由を、以下に説明する。

本実施例では、全ＣＲＤＭ貫通管１９を支持するサポート部材２０によって形成される矩形領域４４内に、噴射ノズル１及びノズル旋回機構４ａを有するノズル昇降装置４を挿入している状態で水流２１を噴射している噴射ノズル１を旋回させ、この矩形領域４４に面している４本のＣＲＤＭ貫通管１９の上蓋１８とのそれぞれの溶接部に対してＷＪＰを施工する。このＷＪＰにおいて、１つの矩形領域４４に面する１本のＣＲＤＭ貫通管１９では、ノズル昇降装置４の噴射ノズル１に面する１／４領域４０で上蓋１８との溶接部及びこの周辺の熱影響部に圧縮残留応力が付与される。１つの矩形領域４４に面するＣＲＤＭ貫通管１９が４本存在するので、これら４本のＣＲＤＭ貫通管１９に対してそれぞれ１／４領域４０にＷＪＰを実施することは、実質的に１本のＣＲＤＭ貫通管１９の全周に亘ってＷＪＰを施工することと等価である。

本実施例において、このように、１つの矩形領域４４にノズル昇降装置４を挿入した状態で、実質的に１本のＣＲＤＭ貫通管１９にＷＪＰを施工するとき、ＣＲＤＭ貫通管１９の軸方向において、サポート部材２０の下方の領域とサポート部材２０の上方の領域の間で噴射ノズル１を移動させるのは、その１つの矩形領域４４に面する４本のＣＲＤＭ貫通管１９に対するＷＪＰ施工前及びＷＪＰ終了後の２回である。これに対して、特開平７−２７０５９０号公報、特開平９−１３６２６１号公報、特開平１０−１０２８２号公報及び特開２０００−３０８９２７号公報に記載されたいずれかのＷＪＰ施工方法を、複数の管状部材が上記のようにサポート部材で支持されたＷＪＰ施工対象物である上部鏡板に適用して、１本の管状部材に対してＷＪＰを施工する際には、本実施例のように、ＷＪＰ施工前及びＷＪＰ終了後だけでなく、その管状部材の周方向の全面にＷＪＰを施工している間において少なくとも１回、サポート部材２０の下方の領域とサポート部材２０の上方の領域の間で噴射ノズル１を往復させる必要がある。このため、本実施例は、そのような噴射ノズル１の往復が不要であり、管状部材であるＣＲＤＭ貫通管１９に対するＷＪＰの施工に要する時間を短縮することができる。

本実施例では、１つの矩形領域４４に面する４本のＣＲＤＭ貫通管１９に対してＷＪＰを施工する際に、水流２１を噴射している噴射ノズル１を隣のＣＲＤＭ貫通管１９に向かって旋回させている間に、隣のＣＲＤＭ貫通管１９と上蓋１８の溶接部付近まで噴射ノズル１を、ＣＲＤＭ貫通管１９の軸方向において移動させる。このため、１つの矩形領域４４に面する４本のＣＲＤＭ貫通管１９に対して連続してＷＪＰを施工することができ、これら４本のＣＲＤＭ貫通管１９に対するＷＪＰ施工の所要時間をさらに短くすることができる。

１つの矩形領域４４に面する４本のＣＲＤＭ貫通管１９に対してＷＪＰを施工する際、位置決めガイド７の位置決め部材６ａ，６ｂを矩形領域４４の対角線方向に位置する一対のＣＲＤＭ貫通管１９の下端部に挿入して位置決めガイド７によりノズル昇降装置４を水平方向において支持するので、噴射ノズル１から噴射される水流２１の反力により、走行装置８が水平方向に移動することを防止できる。また、ＷＪＰを施工するＣＲＤＭ貫通管１９に対する噴射ノズル１の水平方向での位置ずれを防止でき、水流２１を噴射しているときの噴射ノズル１の振動も抑制できる。

本実施例は、上蓋１８の頂部に設けたベント配管１６を利用してＷＪＰ施工中に発生して潰れなかったキャビテーション気泡３３を排気することができる。このため、水３１が充填された上蓋１８内にその気泡が溜まった空間が形成されることにより、ＣＲＤＭ貫通管１９と上蓋１８の溶接部のＷＪＰの施工が阻害されることを防止できる。また、ベント配管１６はもともと上蓋１８に設置されているので、ＷＪＰ施工のために、気泡を排気するベント配管を新たに上蓋１８に設置する必要がない。

本実施例では、タンク１７の上端に上蓋１８を上に凸になる状態で配置するので、原子炉圧力容器から取り外した上蓋１８を、後述の実施例３のように上下を反転させる必要がない。このため、原子炉圧力容器から取り外した上蓋１８を、原子炉圧力容器からタンク１７の上端まで移送するのに要する時間を短縮できる。

本実施例では、１本のＣＲＤＭ貫通管１９が面している周囲の４つの矩形領域４４に順番に噴射ノズル１を挿入するため、その１本のＣＲＤＭ貫通管１９の全周に亘ってＷＪＰを施工することができる。その際には、その１本のＣＲＤＭ貫通管１９の周囲に存在して隣接している他のＣＲＤＭ貫通管１９に対してもＷＪＰを施工することができる。

本発明の他の実施例である実施例２のウォータジェットピーニング施工方法を、図９を用いて説明する。

本実施例のウォータジェットピーニング施工方法に用いられるＷＪＰ装置２５Ａは、実施例１で用いるＷＪＰ装置２５において一対のクランプ機構３９を設けた構成を有する。ＷＪＰ装置２５Ａの他の構成はＷＪＰ装置２５と同じである。一対のクランプ機構３９は、ノズル昇降装置４を構成する昇降機構４ａの第１筒状体の側面にそれぞれ取り付けられる。これらのクランプ機構３９は、一直線上に配置されて筒状体から相反する方向に向かって伸びており、クランプ機構３９の軸方向に伸縮できる構造となっている。一対のクランプ機構３９が伸びている方向は、位置決めガイド７の長手方向と直交する方向である。

ＷＪＰ装置２５Ａを用いた本実施例のウォータジェットピーニング施工方法は、ＷＪＰ装置２５を用いた実施例１のウォータジェットピーニング施工方法と同じである。本実施例のウォータジェットピーニング施工方法において、実施例１のウォータジェットピーニング施工方法と唯一異なる点は、本実施例では、ＣＲＤＭ貫通管１９に対するＷＪＰ施工中に、位置決めガイド７だけでなく一対のクランプ機構３９によってもノズル昇降装置４を支持している点である。

本実施例は、実施例１と同様に走行装置８を移動させて該当する矩形領域４４の２本の対角線の交点の真下に、ノズル旋回機構３の旋回中心（ノズル昇降装置４の軸心）が位置したときに、昇降機構４ａを駆動して噴射ノズル１を、その矩形領域４４を画定するサポート部材２０より上方でＣＲＤＭ貫通管１９と上蓋１８との溶接部付近まで上昇させる。この噴射ノズル１の移動時においては、一対のクランプ機構３９は縮めた状態にあり、これらのクランプ機構３９はその矩形領域４４内を容易に通過することができる。位置決めガイド７の位置決め部材６ａ，６ｂを、実施例１と同様に、矩形領域４４の１つの対角線に位置してその矩形領域４４に面する２つのＣＲＤＭ貫通管１９のそれぞれの下端部内に挿入する。そして、一対にクランプ機構３９を、それぞれ伸ばして、上記の対角線と直交する方向に伸びる他の対角線上に配置されてその矩形領域４４に面する他の一対のＣＲＤＭ貫通管１９の側面に接触させる。各クランプ機構３９は、接触しているＣＲＤＭ貫通管１９の側面に押圧される。その後、実施例１と同様に、各ＣＲＤＭ貫通管１９の上蓋１８とのそれぞれの溶接部に対するＷＪＰが施行される。

本実施例は、実施例１で生じる各効果を得ることができる。本実施例は、位置決めガイド７だけでなく一対のクランプ機構３９によってもノズル昇降装置４が水平方向で支持されるので、水流２１の噴射により生じる反力による噴射ノズル１の振動を、実施例１よりも抑制することができる。

本発明の他の実施例である実施例３のウォータジェットピーニング施工方法を、図１０を用いて説明する。

本実施例のウォータジェットピーニング施工方法に用いられるＷＪＰ装置２５Ｂは、実施例１で用いるＷＪＰ装置２５において、排水装置１３を排水装置１３Ａに替え、さらに走行装置８を削除した構成を有する。排水装置１３Ａは、排水管４７に排水ポンプ４６を設けている。ＷＪＰ装置２５Ｂは、走行装置８及び位置決めガイド昇降装置５ｂを有していないので、ノズル昇降装置４が位置決めガイド７を有しており、ノズル昇降装置４の昇降機構４ａの第１筒状体が位置決めガイド７に取り付けられている。

ＷＪＰ装置２５Ｂを用いた本実施例のウォータジェットピーニング施工方法を以下に説明する。本実施例のウォータジェットピーニング施工方法は、実施例１及び２のそれぞれのウォータジェットピーニング施工方法と異なり、複数のＣＲＤＭ貫通管１９を設けた上蓋１８が、上蓋１８の内面が上を向く（上蓋１８の曲面が下に凸になる）ように、配置される。この上蓋１８は、複数本（例えば、４本）の支持部材４５によって床面上に保持される。複数の支持部材４５の替りに支持部材として円筒を用いても良い。

逆さまにした上蓋１８の内側の領域（以下、内部領域という）４２内に、図示されていない給水装置を用いて、貯水タンク１２内の水３１を内部領域４２内に供給し、内部領域４２内に水３１を充填する。上蓋１８に設置された水位計（図示せず）により測定された内部領域４２内の水位が設定水位に到達したとき、内部領域４２内への水３１の供給を停止する。この状態では、上蓋１８に設けられた各ＣＲＤＭ貫通管１９の下端部が閉止プラグ２４により封鎖されている。なお、図１０には図示されていないが、上蓋１８には、実施例１で述べたベント配管１６が接続されている。このベント配管１６に設けられた弁が閉じられており、上蓋１８内に充填した水３１がベント配管１６から排出されることはない。

内部領域４２内に水３１が充填された状態で、ＷＪＰ装置２５Ｂのノズル昇降装置４が、天井クレーン（図示せず）に吊り下げられた状態で、ＷＪＰが実施される４本のＣＲＤＭ貫通管１９が面している１つの矩形領域４４の真上まで移動させる。天井クレーンにより吊り下げているノズル昇降装置４を下降させ、ノズル昇降装置４に設けられた位置決めガイド７の位置決め部材６ａ，６ｂを、上記の矩形領域４４の１つの対角線上に位置してその矩形領域４４に面する一対のＣＲＤＭ貫通管１９の上端部内に挿入する。やがて、位置決めガイド７の下面がその一対のＣＲＤＭ貫通管１９の上端に置かれる。

その矩形領域４４に面する１本のＣＲＤＭ貫通管１９の上蓋１８との溶接部に噴射ノズル１が対向するように、ノズル昇降装置４の昇降機構４ａによる噴射ノズル１の下降、ノズル旋回機構３による水平面内での噴射ノズル１の旋回、及びノズル角度調整機構２による上下方向における噴射ノズル１の傾き角の調節が、それぞれ行われる。この後、実施例１と同様に、その矩形領域４４に面する４本のＣＲＤＭ貫通管１９のそれぞれに対するＷＪＰが施行される。ＷＪＰの施行中に噴射ノズル１から水流２１が噴射されるので、上蓋１８内の液面が上昇する。このため、水位計で測定された上蓋１８内の水位の測定値が実施例１における走行制御装置３２に相当する第１制御装置（図示せず）に入力される。第１制御装置は、入力した水位測定値が設定水位を超えたとき、排水ポンプ４６を駆動し、蓋１８内の水３１を、排水管４７を通して貯水タンク１２内に排出する。これにより、上蓋１８内の水位が設定水位に保持される。第１制御装置が、走行装置８の走行制御を除いて、実施例１において走行制御装置３２が行っている制御と同じ制御を実行する。

１つの矩形領域４４に面する４本のＣＲＤＭ貫通管に対するＷＪＰが終了したとき、噴射ノズル１がサポート部材２０の上方に達するまで、ノズル昇降装置４が天井クレーンにより引き上げられる。その後、天井クレーンによって、ノズル昇降装置４が他の矩形領域４４の真上に移動され、この矩形領域４４内にノズル昇降装置４が下降される。そして、この矩形領域４４に面する４本のＣＲＤＭ貫通管１９に対して、実施例１と同様にＷＪＰが施行される。全ＣＲＤＭ貫通管１９に対するＷＪＰが終了したとき、上蓋１８に対するＷＪＰが終了する。

本実施例も、実施例１で生じる各効果を得ることができる。本実施例は、上蓋１８を逆さまにして上蓋１８内に水３１を充填するため、実施例１で用いたタンク１７が不要になる。このため、内部領域４２内に充填する水３１の量が実施例１におけるその量よりも少なくなる。本実施例では、内部領域４２への水３１の充填に要する時間が、実施例１よりも短縮できる。

本実施例で用いるＷＪＰ装置２５Ｂは、走行装置８及び位置決めガイド昇降装置５ｂが不要であるため、実施例１で用いるＷＪＰ装置２５よりもコンパクト化される。また、ＷＪＰ施行中において潰れなかったキャビテーション気泡は、内部領域４２内の水３１内を上昇し、解放されている内部領域４２の上方へ放出される。このため、実施例１で用いる排水ホース１５が不要になる。

１…噴射ノズル、２…ノズル角度調整機構、３…ノズル旋回機構、４…ノズル昇降装置、４ａ，５ｃ…昇降機構、５ａ…回転機構、５ｂ…位置決めガイド昇降装置、６ａ，６ｂ…位置決め部材、７…位置決めガイド７、８…走行装置、１０…給水装置、１１…高圧ポンプ、１２…貯水タンク、１３，１３Ａ…排水装置、１６…ベント配管、１８…上蓋、１９，１９ａ〜１９ｈ…制御棒駆動機構ハウジング、２０…サポート部材、２１…水流、２５，２５Ａ．２５Ｂ…ウォータジェットピーニング装置、２９…ポンプ制御装置、３２…走行制御装置、３９…クランプ機構、４４，４４ａ〜４４ｄ…矩形領域、４５…支持部材。

Claims (10)

1. 矩形格子状のサポート部材によって水平方向における移動が拘束され、矩形の格子状に配列された複数の管状部材が設けられる、容器の蓋になる上部鏡板の内側に水を充填し、噴射ノズルを、前記サポート部材によって形成される第１開口部を通して、前記管状部材の軸方向において、前記サポート部材よりも前記上部鏡板の内面側に移動させ、その後、水流を噴射している前記噴射ノズルを旋回させて、前記サポート部材に保持されて前記第１開口部に面する４本の管状部材に、順次、ウォータジェットピーニングを施工することを特徴とするウォータジェットピーニング施工方法。
2. 前記管状部材の軸方向における、前記第１開口部を通した前記噴射ノズルの移動は、ノズル昇降装置の昇降機構に設けられた旋回装置に取り付けられた噴射ノズルを、前記昇降機構により、前記管状部材の軸方向に移動させることによって行い、その後、前記噴射ノズルの旋回は、前記旋回装置により行われる請求項１に記載のウォータジェットピーニング施工方法。
3. 前記上部鏡板を、前記上部鏡板の内面を下向きにして支持部材となる容器の上に取り付け、前記上部鏡板の内側への前記水の充填は、前記上部鏡板及び前記容器で囲まれた内部領域に対して行われ、前記噴射ノズルが前記内部領域内で移動する請求項１または２に記載のウォータジェットピーニング施工方法。
4. 前記上部鏡板を、前記上部鏡板の内面を上向きにして支持部材により支持し、前記上部鏡板の内側への前記水の充填は、内面が上向きになっている前記上部鏡板の内側に形成される内部領域に対して行われ、前記噴射ノズルが前記内部領域内で移動する請求項１または２に記載のウォータジェットピーニング施工方法。
5. 前記第１開口部に面する前記４本の管状部材に対するウォータジェットピーニングの施行が終了した後、前記噴射ノズルを、前記管状部材の軸方向において、前記上部鏡板の内面を基準にしたとき、前記管状部材の軸方向において前記サポート部材よりも遠くなる方向へ移動させて、前記第１開口部を通過させ、そして、前記噴射ノズルが前記第１開口部を通過した後、前記噴射ノズルを、前記サポート部材によって形成される第２開口部に対向する位置まで移動し、前記噴射ノズルを、前記第２開口部を通して、前記管状部材の軸方向において、前記サポート部材よりも前記上部鏡板の内面側に移動させ、その後、水流を噴射している前記噴射ノズルを旋回させて、前記サポート部材に保持されて前記第２開口部に面する４本の管状部材に、順次、ウォータジェットピーニングを施工する請求項１ないし４のいずれか１項に記載のウォータジェットピーニング施工方法。
6. 前記第１開口部及び前記第２開口部が隣り合っており、前記第１開口部に面する前記４本の管状部材に対するウォータジェットピーニングの施工が終了した後、前記第２開口部に面する前記４本の管状部材に対するウォータジェットピーニングが施工されるとき、前記第１開口部及び前記第２開口部の両方に面している前記管状部材に対しては、少なくとも前者のウォータジェットピーニングが施行されなかった周方向の領域において後者のウォータジェットピーニングが施工される請求項５に記載のウォータジェットピーニング施工方法。
7. 前記第１開口部に面する前記４本の管状部材に対し、前記水流を噴射している前記噴射ノズルを旋回させて、順次、ウォータジェットピーニングを施工するとき、旋回している前記噴射ノズルを前記管状部材の軸方向に移動させて、前記噴射ノズルの、前記管状部材のウォータジェットピーニング施工個所への位置合わせを行う請求項１ないし４のいずれか１項に記載のウォータジェットピーニング施工方法。
8. 位置決めガイド昇降装置に取り付けられた位置決めガイドに設けられた一対の位置決め部材を、前記第１開口部を挟んで対向する２本の前記管状部材のそれぞれの端部内に挿入し、前記４本の管状部材に対するそれぞれのウォータジェットピーニングの施工が、前記一対の位置決め部材が前記２本の管状部材の端部に挿入された状態で行われる請求項２に記載のウォータジェットピーニング施工方法。
9. ウォータジェットピーニングの施工中において、前記前記ノズル昇降装置に設けられて相反する方向に伸びるクランプ機構により、前記一対の位置決め部材が端部に挿入される前記２本の管状部材とは別の、前記第１開口部を挟んで対向する２本の前記管状部材のそれぞれの外面を押圧する請求項８に記載のウォータジェットピーニング施工方法。
10. 前記ウォータジェットピーニングの施工時に発生する気泡のうち前記上部鏡板の内面の位置まで到達した前記気泡を、前記上部鏡板の外部に排出する請求項３に記載のウォータジェットピーニング施工方法。

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