JP2015141091A - 保持装置、挿入体設置方法、および堆積物除去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】容器の外から延びるように挿入される可撓性挿入体を容器内の所望の位置に保持するのに適した保持装置、その保持装置を用いて可撓性挿入体を容器内に設置する挿入体設置方法、および容器内の堆積物を除去する堆積物除去方法を提供する。
【解決手段】可撓性パイプ３１が貫通する中空部１１１ａを有する基体１１１と、基体１１１の複数箇所から外向きに伸縮自在に張り出して容器を内側から押すことにより基体１１１を容器内に保持する複数の第１の油圧シリンダ１１２と、中空部１１１ａの周回方向複数箇所において基体１１１から中空部１１１ａ内に伸縮自在に突出し可撓性パイプ３１を共同して把持する複数の第２の油圧シリンダとを備えた保持装置１１を採用して原子炉格納容器内の圧力容器２１に可撓性パイプ３１を設置する。
【選択図】図２

Description

本発明は、容器内に配置されて容器の外から延びるように挿入される可撓性挿入体をその容器内で保持する保持装置、その保持装置を用いて可撓性挿入体を容器内に設置する挿入体設置方法、およびその保持装置を用いて可撓性挿入体を容器内に設置する工程を含む、容器内に堆積した堆積物を除去する堆積物除去方法に関する。

核燃料のメルトダウンにより原子炉格納容器内底部に堆積した燃料デブリを除去する技術の開発が大きな課題となっている。原子炉格納容器内においては、高線量（オペレーションフロアー線量：〜８８０ｍＳｕ／ｈ）のため、燃料デブリへのアクセスが極めて困難となっており、燃料デブリの性状に応じて多様な作業を遠隔実施することが必要となる。

このため、遠隔操作ロボットが検討されている。遠隔操作ロボットには、無線操縦のタイプと有線操縦のタイプがあるが、無線操縦の遠隔操作ロボットの場合、障害物の多い場所では電波が届かず操作が出来なくなるという問題がある。一方、有線操縦の遠隔操作ロボットは、障害物があるとケーブルの取扱いが問題となる。このため、燃料デブリを加工ないし除去するための装置をその燃料デブリ近傍まで如何にして搬入するかが課題となる。

この課題を解決するひとつの手段として、燃料デブリの破砕のためのエネルギーを伝達する可撓性の伝送ラインを原子炉格納容器の外から、その先端部が燃料デブリ近傍に達するまで原子炉格納容器内に挿入し、その伝送ラインにエネルギーを送り込んで燃料デブリを破砕することが考えられる。この燃料デブリの破砕のためのエネルギーとして、ＣＯ２レーザ等の長波長のレーザを採用することが好適と考えられる（特許文献１，２参照）。

しかしながら、例えばＣＯ_２レーザの伝送ライン等の可撓性の伝送ラインを原子炉格納容器内の所望の位置に如何にして保持するかが問題となる。

このような課題は、原子炉格納容器内の燃料デブリに限らず、アクセス困難な堆積物が存在する容器内の堆積物を除去しようとする場合に共通の課題である。

特開２００６−３０７４５１号公報 特開２００８−１８３７３７号公報

本発明は、上記事情に鑑み、容器の外から延びるように挿入される可撓性挿入体を容器内の所望の位置に保持するのに適した保持装置、その保持装置を用いて可撓性挿入体を容器内に設置する挿入体設置方法、および容器内の堆積物を除去する堆積物除去方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の保持装置のうちの第１の保持装置は、容器内に配置され容器の外から延びるように挿入される可撓性挿入体を容器内で保持する保持装置であって、
可撓性挿入体が貫通する中空部を有する基体と、
基体の複数箇所から外向きに伸縮自在に張り出して容器を内側から押すことにより基体を容器内に保持する複数の第１のシリンダと、
中空部の周回方向複数箇所において基体から中空部内に伸縮自在に突出し可撓性挿入体を共同して把持する複数の第２のシリンダとを備えたことを特徴とする。

本発明の第１の保持装置は、複数の第１のシリンダで容器を押すことにより、基体を容器内の所望の位置に保持することができる。また、本発明の第１の保持装置は、可撓性挿入体を基体の中空部に貫通させて複数の第２のシリンダでその可撓性挿入体を把持させるものであり、これにより可撓性挿入体が容器内の所望の位置に保持される。

ここで、本発明の第１の保持装置において、上記基体が、互いに分割され中空部を形成するように結合される複数の分割体からなることが好ましい。

基体が複数の分割体で構成されていると、容器内に可撓性挿入体を先に挿入し、その後に保持装置を容器内に配置することも可能であり、保持装置設置の自由度が向上する。

ここで、本発明の第１の保持装置において、上記複数の第１のシリンダおよび上記複数の第２のシリンダが、いずれも油圧シリンダであることが好ましい。

油圧シリンダを採用することで、この第１の保持装置が容器内で一層確実に保持される。

さらに、上記容器が原子炉格納容器であって、本発明の第１の保持装置が複数の第１のシリンダによって原子炉格納容器内に保持される装置であることが好ましい。

本発明の第１の保持装置は、原子炉格納容器に挿入される可撓性パイプ等の可撓性挿入体を保持するのに好適な構造を備えている。

また、上記目的を達成する本発明の保持装置のうちの第２の保持装置は、
容器の外から延びるように挿入される複数本の可撓性挿入体を互いに固定した状態に保持する保持装置であって、
互いに分割されて結合されることにより複数本の可撓性挿入体がそれぞれ貫通する複数の中空部が形成される複数の分割体を有する基体と、
複数の中空部それぞれに対応するグループに複数ずつ属するように複数のグループに分かれ、各グループごとに各グループに対応する各中空部の周囲方向複数箇所において基体から各中空部に伸縮自在に突出し、各グループごとにそれぞれ共同して各中空部を貫通する各可撓性挿入体を把持する複数のシリンダとを備えたことを特徴とする。

本発明の第２の保持装置によれば、複数本の可撓性挿入体を一体に取り扱うことができる。また、この第２の保持装置によれば、先に挿入された１本の可撓性挿入体に案内させて他の可撓性挿入体を挿入することができる。

ここで、上記第２の保持装置においても、上記複数のシリンダが、いずれも油圧シリンダであることが好ましい。

さらに、上記第１の保持装置および上記第２の保持装置のいずれにおいても、上記可撓性挿入体が可撓性パイプであって、その第１の保持装置あるいは第２の保持装置が可撓性パイプを把持する装置であることも好ましい態様である。

この保持装置に可撓性パイプを保持させることで、その保持された可撓性パイプに様々な要素を挿入して可撓性パイプに案内させることができる。

また、本発明の挿入体設置方法のうちの第１の挿入体設置方法は、
容器内に請求項１記載の保持装置を導入し複数の第１のシリンダを張り出させて容器内に保持装置を保持させる工程と、
容器内に可撓性挿入体を挿入して容器内に保持されている保持装置の中空部を貫通させる工程と、
複数の第２のシリンダに、中空部を貫通させた状態の可撓性挿入体を把持させる工程とを有することを特徴とする。

本発明の第１の挿入体設置方法によれば、本発明の保持装置を採用して、可撓性挿入体を容器内の所望の位置に確実に設置することができる。

また、本発明の挿入体設置方法のうちの第２の挿入体設置方法は、
容器内に可撓性挿入体を挿入する工程と、
容器外において、請求項２記載の保持装置の複数の分割体を、可撓性挿入体が中空部を貫通した状態に結合させる工程と、
複数の分割体が結合した状態の保持装置を可撓性挿入体に案内させながら容器内に導入し、複数の第１のシリンダを張り出させて容器内に保持装置を保持させるとともに複数の第２のシリンダに可撓性挿入体を把持させる工程とを有することを特徴とする。

本発明の第２の挿入体設置方法によれば、基体が複数の分割体からなる本発明の保持装置を採用し、その保持装置を可撓性挿入体に案内させながら容器内に導入することができる。したがって、容器の構造によっては、この第２の挿入体設置方法を採用することで保持装置を容器内に容易に導入することができる。またこの第２の挿入体設置方法においても、上述の第１の挿入体設置方法と同様、可撓性挿入体を容器内の所望の位置に確実に設置することができる。

また、本発明が堆積物除去方法のうちの第１の堆積物除去方法は、
上記容器が堆積物を有する容器であって、上前記可撓性挿入体が可撓性パイプであり、
本発明の第１又は第２の挿入体設置方法により可撓性パイプを容器内に設置する工程に続き、
レーザが内部を通過する伝送管と、２本の伝送管どうしの間に配置され１本の伝送管から出射したレーザを反射してもう１本の伝送管に入射する可撓性ジョイントとを交互に備えてレーザを伝送する伝送ラインを可撓性パイプ内に導入して、可撓性パイプに案内させながら堆積物にレーザを照射する位置まで差し込む工程と、
本発明の保持装置の複数の第１のシリンダおよび複数の第２のシリンダのいずれか一方又は双方の伸縮により可撓性パイプを介して可撓性パイプに差し込まれている伝送ラインの位置を調整しながら堆積物にレーザを照射することにより堆積物を破砕する工程と、
レーザ照射により破砕された堆積物を容器内から除去する工程とを有することを特徴とする。

この第１の堆積物除去方法を採用すると、容器内の堆積物へのアクセスが容易となる。

ここで、この第１の堆積物除去方法において、上記容器が、原子炉格納容器内の圧力容器であって、上記堆積物が、その圧力容器内に堆積した燃料デブリであってもよい。

この第１の堆積物除去方法は、圧力容器内の燃料デブリの除去に効果的である。

また、本発明の第１の堆積物除去方法を原子炉格納容器内の圧力容器に堆積した燃料デブリの除去に採用した場合、その圧力容器内の堆積物を除去した後にさらに、
保持装置の複数の第１のシリンダおよび複数の第２のシリンダのいずれか一方又は双方の伸縮により伝送ラインの位置を調整しながら圧力容器の底にレーザを照射して圧力容器の底に開口部を設ける工程と、
原子炉容器外において、保持装置である第１の保持装置の中空部を通過する寸法を有する請求項２記載の保持装置である第２の保持装置の複数の分割体を、可撓性パイプが第２の保持装置の中空部を貫通した状態に結合させる工程と、
複数の分割体が結合した状態の第２の保持装置を可撓性パイプに案内させながら第１の保持装置の中空部および開口部を通過させて圧力容器下部のコンクリートペデスタル内に導入し、第２の保持装置の複数の第１のシリンダを張り出させてコンクリートペデストリアル内に第２の保持装置を保持させるとともに第２の保持装置の複数の第２のシリンダに可撓性パイプを把持させる工程と、
第２の保持装置の複数の第１のシリンダおよび複数の第２のシリンダのいずれか一方又は双方の伸縮によりヘッドの位置を調整しながらコンクリートペデスタルの内側に堆積した燃料デブリにレーザを照射することにより燃料デブリを破砕する工程と、
レーザ照射により破砕された燃料デブリをコンクリートペデスタル内から除去する工程とを有することが好ましい。

こうすることにより圧力容器に堆積した燃料デブリおよびコンクリートペデスタル内部に堆積した燃料デブリの双方を原子炉格納容器内から除去することができる。

また、本発明の堆積物除去方法のうちの第２の堆積物除去方法は、
堆積物を有する容器内に請求項１記載の保持装置を導入し複数の第１のシリンダを張り出させて容器内に保持装置を保持させる工程と、
可撓性パイプの先端が容器の開口部近傍に達するように可撓性パイプを延長する工程と、
レーザが内部を通過する伝送管と、２本の伝送管どうしの間に配置され１本の伝送管から出射したレーザを反射してもう１本の伝送管に入射する可撓性ジョイントとを交互に備えてレーザを伝送する伝送ラインを備えた可撓性挿入体を、可撓性パイプ内に挿通しさらに上記開口部から容器内に導入して、容器内に保持されている保持装置の中空部を貫通させる工程と、
保持装置に可撓性挿入体を把持させる工程と、
保持装置の複数の第１のシリンダおよび複数の第２のシリンダのいずれか一方又は双方の伸縮により可撓性挿入体の位置を調整しながら堆積物にレーザを照射することにより堆積物を破砕する工程と、
レーザ照射により破砕された堆積物を容器内から除去する工程とを有することを特徴とする。

このように、本発明の堆積物除去方法では、可撓性パイプは、容器の開口部にまで延ばし、レーザを伝送する伝送ラインを本発明にいう可撓性挿入体とし、この可撓性挿入体を容器内に挿入して本発明の保持装置に保持させて堆積物を除去させることも可能である。

ここで、この第２の堆積物除去方法において、上記容器が、原子炉格納容器内における圧力容器下部のコンクリートペデスタルであり、堆積物がコンクリートペデスタルの内側に堆積した燃料デブリであってもよい。

この第２の堆積物除去方法は、下部のコンクリートペデスタル内側に堆積した燃料デブリの除去に効果的である。

以上の本発明によれば、容器の外から延びるように挿入される可撓性挿入体を容器内の所望の位置に保持するのに適した保持装置、その保持装置を用いて可撓性挿入体を容器内に設置する挿入体設置方法、および容器内の堆積物を除去する堆積物除去方法が提供される。

本発明の第１実施形態の保持装置の平面図である。 本発明の第１実施形態の保持装置の正面図である。 本発明の第２実施形態の保持装置の平面図である。 本発明の第２実施形態の保持装置の正面図である。 図１，図２に示す第１実施形態の保持装置である第１の保持装置と、さらに第３実施形態の保持装置（第２の保持装置）とを示した平面図である。 図１，図２に示す第１実施形態の保持装置である第１の保持装置と、さらに第３実施形態の保持装置（第２の保持装置）とを示した正面図である。 第４実施形態の保持装置の平面図である。 第５実施形態の保持装置の平面図である。 本発明の挿入体設置方法の第１実施形態としての可撓性パイプ設置方法の工程の流れを示すフローチャートである。 図９に示す可撓性パイプ設置方法の保持工程（ステップＳ１１）の第１例を示した模式図である。 図９に示す可撓性パイプ設置方法の保持工程（ステップＳ１１）の第２例に示す模式図である。 図９に示す可撓性パイプ設置方法の挿入工程（ステップＳ１２）の一例を示した模式図である 本発明の挿入設置方法の第２実施形態としての可撓性パイプ設置方法のフローチャートである。 図１３に示す第２実施形態の可撓性パイプ設置方法を示した模式図である。 上述の第２実施形態の可撓性パイプ設置方法の第１変形例を示した模式図である。 本発明の堆積物除去方法の第１実施形態としての燃料デブリ除去方法の工程を示すフローチャートである。 差込工程（図１６、ステップＳ３２）の具体例を示した模式図である。 ＣＯ_２レーザを伝送する伝送ラインの構造を示した模式図である。 第１破砕工程（図１６、ステップＳ３３）の具体例を示した模式図である。 第１破砕工程（図１６、ステップＳ３３）の第１変形例を示した模式図である。 第１破砕工程（図１６、ステップＳ３３）の第２変形例を示した模式図である。 図１６に示す第１実施形態の燃料デブリ除去方法の第１除去工程（ステップＳ３４）の第１例を示した模式図である。 図１６に示す第１実施形態の燃料デブリ除去方法の第１除去工程（ステップＳ３４）の第２例を示した模式図である。 図１６に示す第１実施形態の燃料デブリ除去方法における開削工程（ステップＳ３５）を示す模式図である。 圧力容器の開削中の底を上方から見て示した図である。 図２５に示す矢印Ｘ−Ｘに沿う拡大断面図である 図１６に示す第１実施形態の燃料デブリ除去方法の結合工程（ステップＳ３６）、把持工程（ステップＳ３７）および第２破砕工程（ステップＳ３８）を示す模式図である。 図２７の部分拡大図である。 本発明の第２実施形態の燃料デブリ除去方法の工程を示すフローチャートである。 図２９に示す第２実施形態の燃料デブリ除去方法の保持工程（ステップＳ４１）〜把持工程（ステップＳ４４）を示す模式図である。 図２９に示す第２実施形態の燃料デブリ除去方法の破砕工程（ステップＳ４５）の各例を示す模式図である。 ＣＯ_２レーザの斜め照射により切り出された燃料デブリの塊りのイメージ図である。 図２９に示す第２実施形態の燃料デブリ除去方法の除去工程（ステップＳ４６）の第１例を示す模式図である。 コンクリートペデスタル内側に堆積している燃料デブの破砕方法のもう１つの例を示した模式図である。 コンクリートペデスタル内側に堆積している燃料デブの破砕方法のもう１つの例を示した模式図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

ここでは、原子炉格納容器内に堆積した燃料デブリを破砕して除去する場面を念頭において説明する。

図１，図２は、本発明の第１実施形態の保持装置の、それぞれ平面図および正面図である。この第１実施形態の保持装置および後述する第２実施形態、第３実施形態の保持装置は、本発明の保持装置のうちの第１の保持装置の各例である。

ここでは、保持装置１１は、原子炉格納容器（後述する）の内部にある圧力容器２１内に配置されている。

この保持装置１１は、基体１１１と、複数（本実施形態では４つ）の第１の油圧シリンダ１１２と、複数（本実施形態では同じく４つ）の第２の油圧シリンダ１１３を備えている。

この保持装置１１は、圧力容器２１の内部に配置され、その圧力容器２１の外から延びるように配置される可撓性パイプ３１を圧力容器２１内で保持する装置である。

ここで、圧力容器内２１は本発明にいう容器の一例に相当し、可撓性パイプ３１は本発明にいう可撓性挿入体の一例に相当する。

基体１１１は、可撓性パイプ３１が貫通する中空部１１１ａを有する。

また、第１の油圧シリンダ１１２は、基体１１１の複数箇所から外向きに伸縮自在に張り出して、圧力容器２１を内側から押すことにより、基体１１１を圧力容器２１内に保持する役割を担っている。これらの第１の油圧シリンダ１１２により基体１１１が圧力容器２１内の任意の高さ位置に支持される。

また、第２の油圧シリンダ１１３は、中空部１１１ａの周回方向複数箇所（本実施形態では４箇所）において基体１１１から中空部１１１ａ内に伸縮自在に突出し、可撓性パイプ３１を共同して把持する役割を担っている。これらの第２の油圧シリンダ１１３が可撓性パプ３１を把持することにより、可撓性パイプ３１が保持装置１１を介して圧力容器２１内の所望の高さ位置に設置される。これら第２の油圧シリンダ１１３は、回転軸１１３ａにより、回転自在に基体１１１に連結されている。

ここで、４つの第１の油圧シリンダ１１２を互いに協調させながら伸縮させると、基体１１１を圧力容器２１に支持させたまま、その支持された高さ位置において前後左右に移動させることができる。また、これと同様に、４つの第２の油圧シリンダ１１３を互いに協調させながら伸縮させると、可撓性パイプ３１を把持したまま、その把持された可撓性パイプ３１を前後左右に移動させることができる。

ここで、この第１実施形態の保持装置１１は、図２に示すように、連結用の第３の油圧シリンダ１１４により上下２段に連結されていて、これにより圧力容器２１内での保持装置１１の支持の安定性、および可撓性パイプ３１の把持の安定性を向上させている。

ただし、本実施形態において上下２段に連結することは必ずしも必要ではなく、１段のみであってもよく、あるいは必要に応じて３段以上に連結されていてもよい。

ここで、可撓性パイプ３１については、ＡＰＩ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）で規格が定められている。ここには、最大呼び径６−５／８インチ、内径１４６．３ｍｍ、外径１６８．３ｍｍまでの規格が定められている。この規格に準拠した巻取りパイプ（Ｆｌｅｘ Ｓｐｏｏｌａｂｌｅ Ｐｉｐｅ）が存在し、呼び径８”（外径９．１８１インチ、内径７．６２５インチ）のものが市場で入手可能であり、ここでは可撓性パイプ３１の一例としてこのパイプが使用される。

図３，４は、本発明の第２実施形態の保持装置のそれぞれ平面図および正面図である。

ここでは、上述の第１実施形態の保持装置１１との相違点を示すため、第２実施形態の保持装置１２の基体１２１のみ示されている。ただし、この第２実施形態の保持装置１２においても、上述の第１実施形態の保持装置１１における第１の油圧シリンダ１１２や第２の油圧シリンダ１１３に相当する油圧シリンダも備えられている。さらには、この第２実施形態の保持装置１２においても、図２に示すように、複数段に連結される構造を備えていてもよい。ここには、複数（ここでは２つ）の分割体１２１Ａ，１２１Ｂが示されている。これらの分割体１２１Ａ，１２１Ｂは、基体１２１が互いに分割された形状を有し、互いに結合されることにより、基体１２１および中空部１２１ａが形成される。これらの分割体１２１Ａ，１２１Ｂは、ボルト１２５により互いに固定される。

図１，図２に示す第１実施形態の保持装置１１の場合、その中空部１１１ａには可撓性パイプ３１の先端部を差し込む必要がある。これに対し、図３，図４に示す第２実施形態の保持装置１２の場合、可撓性パイプ３１の途中部分を分割体１２１Ａ，１２１Ｂで挟むようにして、それらの分割体１２１Ａ，１２１Ｂをボルト止めすることができる。詳細は後述する。

図５，図６は、図１，図２に示す第１実施形態の保持装置である第１の保持装置と、さらに第３実施形態の保持装置（第２の保持装置）とを示した、それぞれ平面図および正面図である。

ここには、第１の保持装置１１に加え、その第１の保持装置１１の中空部１１１ａを通過する寸法の第２の保持装置１３が示されている。この第２の保持装置１３も、基本構造は第１の保持装置と同一である。すなわち、この第２の保持装置１３も、第１の保持装置１１と同様、中空部１３１ａを有する基体１３１、外向きに伸縮自在に張り出して容器を内側から押える複数の第１の油圧シリンダ１３２、および中空部１３１ａ内に伸縮自在に突出し可撓性パイプ３１を共同で把持する複数の第２のシリンダ１３３を備えている。この第２の保持装置１３は、第２のシリンダ１３３を伸ばして、可撓性パイプ３１との間で滑るように可撓性パイプを軽く把持し、その状態のまま、可撓性パイプ３１に案内されながら、図６に矢印Ｚで示す向きに、第１の保持装置１１の中空部１１１ａを通過して下降する。このとき第１の保持装置１１の第２の油圧シリンダ１１３は、図５に示すように、中空部１１１ａを開放する姿勢に退避させておく。

この図５，６に示す大小の保持装置１１，１３の使用例についての詳細は後述する。

図７は、第４実施形態の保持装置の平面図である。この図７に示す第４実施形態の保持装置および後述する第５実施形態の保持装置は、本発明の保持装置のうちの第２の保持装置の各例である。

この図７に示す第４実施形態の保持装置１４は、基体１４１が２分割された形状の２つの分割体１４１Ａ，１４１Ｂを有する。それら２つの分割体１４１Ａ，１４１Ｂは、ボルト１４５により互いに固定されて基体１４１を構成している。

２つの分割体１４１Ａ，１４１Ｂの結合体からなる基体１４１には、複数（この例では２つ）の中空部１４１ａ，１４１ｂを有する。各中空部１４１ａ，１４１ｂには、各中空部１４１ａ，１４１ｂの寸法に見合った径の各可撓性パイプ３１，３２が１本ずつ貫通する。

この保持装置１４には、各中空部１４１ａ，１４１ｂの周回方向複数箇所（本実施形態では各４箇所）において基体１４１から各中空部１４１ａ，１４１ｂ内に伸縮自在に突出し、各中空部１４１ａ，１４１ｂをそれぞれ貫通した各可撓性パイプ３１，３２を把持する複数の油圧シリンダ１４３Ａ，１４３Ｂが備えられている。すなわち、この実施形態の保持装置１４を構成する複数の油圧シリンダ１４３は、複数（ここでは２つ）の中空部１４１ａ，１４１ｂのそれぞれに対応する各グループに複数ずつ（ここでは、４つずつ）属するように複数のグループ（ここでは２つのグループ）に分かれ、各グループごとに、各グループに対応する各中空部１４１ａ，１４１ｂの周回方向複数箇所（ここでは４箇所）において基体１４１から各中空部１４１ａ，１４１ｂに伸縮自在に突出し、各グループごとにそれぞれ共同して、各中空部１４１ａ，１４１ｂを貫通する各可撓性パイプ３１，３２を把持する構成となっている。

この第４実施形態の保持装置１４の具体的な使用例については後述する。

図８は、第５実施形態の保持装置の平面図である。

この図８に示す第５実施形態の保持装置１５は、図８に示す第５実施形態の保持装置１５と同様、その基体１５１が２分割された形状の２つの分割体１５１Ａ，１５１Ｂを有する。それら２つの分割体１５１Ａ，１５１Ｂは、ボルト１５５により互いに固定されて基体１５１を構成している。

２つの分割体１５１Ａ，１５１Ｂの結合体からなる基体１５１は、複数（この例では３つ）の中空部１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃを有する。各中空部１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃには、各中空部１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃの寸法にそれぞれ見合った径の各可撓性パイプ３１，３２，３３が１本ずつ貫通する。

この保持装置１５にも、各中空部１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃの周回方向複数箇所（本実施形態では各２箇所）において基体１５１から各中空部１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃ内に伸縮自在に突出し、各中空部１５１ａ，１５１，１５１ｃをそれぞれ貫通した各可撓性パイプ３１，３２，３３を把持する複数の油圧シリンダ１５３Ａ，１５３Ｂ，１５３Ｃが備えられている。すなわち、この第５実施形態の保持装置１５を構成する複数の第２の油圧シリンダ１５３は、上述の第４実施形態の保持装置１４における複数の第２の油圧シリンダ１４３と同様、複数（ここでは３つ）の中空部１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃのそれぞれに対応する各グループに複数ずつ（ここでは、２つずつ）属するように複数のグループ（ここでは３つのグループ）に分かれ、各グループごとに、各グループに対応する各中空部１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃの周回方向複数箇所（ここでは２箇所）において基体１５１から各中空部１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃに伸縮自在に突出し、各グループごとにそれぞれ共同して各中空部１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃを貫通する各可撓性パイプ３１，３２，３３を把持する構成となっている。

この第５実施形態の保持装置１５の具体的な使用例についても後述する。

以上で保持装置自体の説明を終了し、次に、本発明の挿入体設置方法の実施形態を説明する。

図９は、本発明の挿入体設置方法の第１実施形態としての可撓性パイプ設置方法の工程の流れを示すフローチャートである。

この図９に示す第１実施形態としての可撓性パイプの設置方法は、保持工程（ステップＳ１１）と、挿入工程（ステップＳ１２）と、把持工程（ステップＳ１３）とを有する。ここでは各工程の概要を説明し、各工程の具体例についての説明は後に譲る。

ステップＳ１１の保持工程は、圧力容器２１内に、図１に示す第１の実施形態の保持装置１１を導入し、その保持装置１１の複数の第１の油圧シリンダ１１２を張り出させて圧力容器２１内に保持装置１１を保持させる工程である。

また、ステップＳ１２の挿入工程は、圧力容器２１内に可撓性パイプ３１を挿入して、圧力容器２１内に保持されている保持装置１１の中空部１１１ａを貫通させる工程である。

さらにステップＳ１３の把持工程は、保持装置１１を構成する複数の第２の油圧シリンダ１１３に、中空部１１１を貫通させた状態の可撓性パイプ３１を把持させる工程である。

図１０は、図９に示す可撓性パイプ設置方法の保持工程（ステップＳ１１）の第１例を示した模式図である。

原子炉格納容器２０内には、さらに、圧力容器２１と、その圧力容器２１を下から支えるコンクリートペデスタル２２が設置されている。この原子炉格納容器２０では、メルトダウンにより、圧力容器２１２の底部に燃料デブリ１８１が堆積しており、コンクリートペデスタル２２の内側にも燃料デブリ１８２が堆積している。以下において説明する各図における原子炉格納容器２０にもこの図１０と同じ符号を付して、原子炉格納容器自体についての重複説明は省略する。

この図１０に示す第１例では、原子炉格納容器２０の上部にクレーンが設置されている。そのクレーン５０から延びるワイヤ５１に保持装置１１を吊り下げて、その保持装置１１を矢印Ｚ方向に、圧力容器２１内の所望の高さ位置まで下降する。そして保持装置１１を圧力容器２１内の所望の高さ位置まで下降させた後、その保持装置１１の複数の第１の油圧シリンダ１１２（図１参照）を張り出させて圧力容器２１に押し当て、保持装置１１をその圧力容器２１に保持させる。その後ワイヤ５１は、保持装置１１の万一の突然の落下時にも安全なようにワイヤ控え５５に保持させておく。

図１１は、図９に示す可撓性パイプ設置方法の保持工程（ステップＳ１１）の第２例に示す模式図である。

ここに示す第２例では、原子炉格納容器２０の上部にクレーン５０を設置し、そのクレーン５０にエクステンションパイプ５２を設置して、保持装置１１をエクステンションパイプ５２の先端に固定する。ここでは、エクステンションパイプ５２の先端を保持装置１１の中空部１１１ａ（図１参照）に差し込み、その保持装置１１の複数の第２の油圧シリンダ１１３を中空部１１１ａ内に突出させてそのエクステンションパイプ５２の先端部を把持する。また、この第２例では、保持装置１１の万一の落下を防止するため、図１０に示す第１例と同様にワイヤ５１でも吊り下げておく。こうしておいてエクステンションパイプ５２を矢印Ｚ方向に伸長し、保持装置１１を圧力容器内の所望の高さ位置まで下降させる。ここでは、エクステンションパイプ５２を使用しているため、図１０に示す第１例における、ワイヤ５１のみで吊り下げる場合と比べ保持装置１１の横揺れ等が防止され、保持装置１１をより安全に所望の高さ位置に配置することができる。保持装置１１を圧力容器２１内の所望の高さ位置まで下降させた後、図１０の第１例と同様、その保持装置１１の複数の第１の油圧シリンダ１１２を張り出させて圧力容器２１に押し当て、保持装置１１をその圧力容器２１に保持させる。その後ワイヤ５１は、ワイヤ控え５５に保持させる。また保持装置２１の第２の油圧シリンダ１１３をエクステンションパイプ５２から離し、エクステンションパイプ５１を上方に縮める。

図１２は、図９に示す可撓性パイプ設置方法の挿入工程（ステップＳ１２）の一例を示した模式図である。

図１０又は図１１に示すように圧力容器２１内に保持装置１１を保持させた後、可撓性パイプ３１が巻かれている繰出しドラム３０から可撓性パイプ３１を繰り出し、支持台３８に案内させ、また、クレーン５０からワイヤ５１により吊り下げながら、その可撓性パイプ３１を圧力容器２１内に挿入して、その圧力容器２１内に保持されている保持装置１１の中空部１１１ａを貫通させる。このとき、可撓性パイプの先端にカメラ３３を設置しておく。このカメラ３３は可撓性パイプ３１内を通るワイヤ（不図示）等により吊り下げられている。こうすることにより、可撓性パイプ３１を、カメラ３３で確認しながら正確に挿入していくことができる。

保持装置１１の中空部１１１ａに可撓性パイプ３１を貫通させると、保持装置１１の複数の第２の油圧シリンダ１１３で可撓性パイプ３１を把持させる（図９の把持工程（ステップＳ１３））。これにより可撓性パイプ３１が圧力容器２１内に設置される。その後、カメラ３３は、可撓性パイプ３１内のワイヤ（不図示）により引き上げられる。また、可撓性パイプ３１を吊り下げているワイヤ５１も、ワイヤ控え５５に保持させておく。尚、以下ではワイヤ控え５５についての説明は省略する。

図１３は、本発明の挿入設置方法の第２実施形態としての可撓性パイプ設置方法のフローチャートである。

この図１３に示す第２実施形態としての可撓性パイプ設置方法は、挿入工程（ステップＳ２１）と、結合工程（ステップＳ２２）と。把持工程（ステップＳ２３）とを有する。

ステップＳ２１の挿入工程は、圧力容器２１内に可撓性パイプ３１を挿入する工程である。

またステップＳ２２の結合工程は、圧力容器２１の外において、図３に示した２つ割りタイプの保持装置１２の複数の分割体１２１Ａ，１２１Ｂを、可撓性パイプ３１が中空部１２１ａを貫通した状態に結合させる工程である。

さらにステップＳ３１の把持工程は、複数の分割体１２１Ａ，１２１Ｂが結合した状態の保持装置１２を可撓性パイプ３１に案内させながら圧力容器２１内に導入し、複数の第１の油圧シリンダ１２２を張り出させて圧力容器２１内に保持装置１２を保持させるとともに複数の第２のシリンダ１２３に可撓性パイプ３１を把持させる工程である。

図１４は、図１３に示す第２実施形態の可撓性パイプ設置方法を示した模式図である。

ここでは、保持装置１２を設置するよりも前に、可撓性パイプ３１の先端をワイヤ５１で吊り下げ、可撓性パイプ３１を、繰出しドラム３０から繰り出しながら圧力容器２１に挿入する（図１３の挿入工程（ステップＳ２１））。このとき可撓性パイプ３１の中にカメラ４１を設置しておき、そのカメラ４１の画像で確認しながら挿入する。

次に、原子炉格納容器２０の外の安全な場所において保持装置１２（図３参照）の分割体１２１Ａ，１２１Ｂを、ボルト締めにより、可撓性パイプ３１が保持装置１２の中空部１２１ａを貫通させた状態に互いに結合する（図１３の結合工程（ステップＳ２２））。

次に、その保持装置１２の第２の油圧シリンダで可撓性パイプ３１との間で滑る程度に可撓性パイプ３１を軽く把持し、あるいは可撓性パイプ３１の把持と開放を繰り返しながら、保持装置１２を可撓性パイプ３１に案内させて矢印Ｚ’方向に移動させ、圧力容器２１内に導入する。このとき保持装置１２の落下防止のため、必要に応じた保持装置１２をワイヤ５１で吊り下げるなどの安全な措置を講じておく。そして、保持装置１２で可撓性パイプ３１の所定位置をしっかりと把持し、さらに可撓性パイプ３１とともに保持装置１２の高さ位置を調整し、所望の高さ位置において、保持装置１２の複数の第１の油圧シリンダを張り出し圧力容器２１の壁面に押し当ててその保持装置１２を圧力容器２１に保持させる。その後のカメラ４１やワイヤ５１等の処置は、上述の第１実施形態の可撓性パイプ設置方法と同じである。

この第２実施形態の可撓性パイプ設置方法によれば、分割自在な保持装置１２を使用していることから、その保持装置１２を外部で組み立て、可撓性パイプ３１に案内させながら圧力容器２１内に導入することができる。

図１５は、上述の第２実施形態の可撓性パイプ設置方法の第１変形例を示した模式図である。

ここには、可撓性パイプ３１のほか、もう一方の可撓性パイプ３２が示されている。ここでは、この可撓性パイプ３２の先端部にカメラ４１が設置されている。これら２本の可撓性パイプ３１，３２は、それらの先端近傍が図７に示すタイプの保持装置１４に保持され、それぞれの繰出しドラム３０，３４から繰り出され、２本一緒に圧力容器２１に挿入され、圧力容器２１内に保持されている保持装置１１の中空部１１１ａを貫通する。そしてそれらのうちの１本のメインの可撓性パイプ３１が保持装置１１に把持される。

あるいは、図７に示すタイプの保持装置１４は２分割されているため、以下のような設置法も可能である。すなわち、加圧容器２１内に１本の可撓性パイプ３１のみを先に挿入して、圧力容器２１内の保持装置１１に把持させる。その後、原子炉格納容器２０の外部においてその保持装置１４を構成する２つの分割体１４１Ａ，１４１Ｂをボルト締めする。これにより、圧力容器２１に既に挿入されている可撓性パイプ３１と、もう１本の可撓性パイプ３２の先端部が、２つの中空部１４１ａ，１４１ｂをそれぞれ貫通した状態となる。そしてその保持装置１４の油圧シリンダで可撓性パイプ３１を緩く把持するとともに、もう１本の可撓性パイプ３２についてはその先端部分を油圧シリンダでしっかりと把持する。こうしておいて、保持装置１４を圧力装置２１に降下させていく。これにより、保持装置１４にしっかりと把持されている可撓性パイプ３２が、緩く把持されている可撓性パイプ３１に案内されながら圧力容器２１内に挿入される。

この第１変形例では、カメラ４１は、後述する燃料デブリ１８１の破砕の際に使用することを予定している。このためここでは、メインの可撓性パイプ３１とは別のカメラ用の可撓性パイプ３２を使ってカメラ４１を設置している。メインの可撓性パイプ３１には、この後、燃料デブリ破砕用のＣＯ_２レーザを伝送する伝送ライン（後述する）が挿入される。燃料デブリの破砕の場面については後述する。

また、ここでは、図示は省略するが、図８を参照して説明した、２分割され、結合時に３つの中空部１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃが形成されるタイプの保持装置１５を用い、
圧力容器２１内に３本の可撓性パイプを設置する例を第２変形例として挙げておく。この第２変形例における、これら３本の可撓性パイプの設置方法は、上述の第１変形例における２本の可撓性パイプの場合と同様であり、説明は省略する。

それら３本の可撓性パイプのうちのメインの可撓性パイプおよび２本目の可撓性パイプは、図１５に示した第１変形例の場合と同様、それぞれＣＯ_２レーザ伝送ラインの挿通用、カメラ設置用である。３本目の可撓性パイプには、水位計測用ロッドが挿入される。詳細は後述する。

次に、本発明の堆積物除去方法の実施形態について説明する。

図１６は、本発明の堆積物除去方法の第１実施形態としての燃料デブリ除去方法の工程を示すフローチャートである。

この図１６に示す第１実施形態の燃料デブリ除去方法では、先ず最初に設置工程（ステップＳ３１）が置かれている。この設置工程（ステップＳ３１）では、図９〜図１２を参照して説明した可撓性パイプ設置方法、図１３〜図１４を参照して説明した可撓性パイプ設置方法、図１５を参照して説明したその変形例等、上述のいずれかの方法により加圧容器２１内に可撓性パイプが設置される。

この図１６に示す第１実施形態としての燃料デブリ除去方法では、その設置工程（ステップＳ３１）に続き、差込工程（ステップＳ３２）、第１破砕工程（ステップＳ３３）、および第１除去工程（ステップＳ３４）が置かれている。

ステップＳ３２の差込工程では、設置工程（ステップＳ３１）において加圧容器２１内に設置された可撓性パイプ３１に、ＣＯ_２レーザを伝送する伝送ラインが導入され、可撓性パイプに案内させながら圧力容器に堆積している燃料デブリにＣＯ_２レーザを照射する位置までその伝送ラインが差し込まれる。この伝送ラインは、ＣＯ_２レーザが内部を通過する伝送管と、２本の伝送管どうしの間に配置され１本の伝送管から出射したレーザを反射してもう１本の伝送管に入射する可撓性ジョイントとを交互に備えてＣＯ_２レーザを伝送する伝送ラインである。詳細は後述する。

ステップＳ３３の第１破砕工程は、保持装置の複数の第１の油圧シリンダおよび複数の第２の油圧シリンダのいずれか一方又は双方の伸縮により、可撓性パイプを介して、可撓性パイプに差し込まれている伝送ラインの位置を調整しながら、加圧容器に堆積している燃料デブリにＣＯ_２レーザを照射することによりその燃料デブリを破砕する工程である。

さらに、ステップＳ３４の第１除去工程は、ＣＯ_２レーザの照射により破砕された燃料デブリを圧力容器内から除去する工程である。

この第１除去工程（ステップＳ３４）までで、圧力容器に堆積している燃料デブリが除去される。圧力容器の下のコンクリートペデスタル内には燃料デブリが堆積していないことが分かっている場合、あるいは、コンクリートペデスタル内に燃料デブリを他の除去方法（例えば後述する第２実施形態の燃料デブリ除去方法）により除去することが予定されているときは、この第１実施形態の燃料デブリ除去方法は、この第１除去工程（ステップＳ３４）で終了となる。

ただし、ここでは、コンクリートペデスタル内にも燃料デブリが堆積していることが想定されている。そしてこの図１６に示す燃料デブリ除去方法では、圧力容器内に堆積した燃料デブリの除去に続き、そのコンクリートペデスタル内の燃料デブリの除去を行なう工程が置かれている。

すなわち、この図１６に示す燃料デブリ除去方法では、第１除去工程（ステップＳ３４）に続き、開削工程（ステップＳ３５）、結合工程（ステップＳ３６）、把持工程（ステップＳ３７）、第２破砕工程（ステップＳ３８）、および第２除去工程（ステップＳ３９）が置かれている。

ステップＳ３５の開削工程は、保持装置の複数の第１の油圧シリンダおよび複数の第２の油圧シリンダのいずれか一方又は双方の伸縮により可撓性パイプに挿入されている伝送ラインの位置を調整しながら圧力容器の底にレーザを照射して、圧力容器の底に開口部を設ける工程である。

また、ステップＳ３６の結合工程は、原子炉格納容器外において、圧力容器２１内に既に保持されている保持装置である第１の保持装置（図１参照）の中空部を通過する寸法を有する、分割体を結合するタイプの保持装置（図３参照）である第２の保持装置の複数の分割体を、可撓性パイプが第２の保持装置の中空部を貫通した状態に結合させる工程である。

また、ステップＳ３７の把持工程は、複数の分割体が結合した状態の第２の保持装置を可撓性パイプに案内させながら第１の保持装置の中空部および圧力容器の底に設けた開口部を通過させて圧力容器下部のコンクリートペデスタル内に導入し、第２の保持装置の複数の第１の油圧シリンダを張り出させてコンクリートペデストリアル内に第２の保持装置を保持させるとともに第２の保持装置の複数の第２の油圧シリンダに可撓性パイプを把持させる工程である。

さらに、ステップＳ３８の第２破砕工程は、第２の保持装置の複数の第１の油圧シリンダおよび複数の第２の油圧シリンダのいずれか一方又は双方の伸縮により伝送ラインの位置を調整しながらコンクリートペデスタルの内側に堆積した燃料デブリにＣＯ_２レーザを照射することにより燃料デブリを破砕する工程である。

さらに、ステップＳ３９の第２除去工程は、ＣＯ_２レーザ照射により破砕された燃料デブリをコンクリートペデスタル内から除去する工程である。

ステップＳ３１の設置工程については、前述の可撓性パイプ設置方法の説明において具体的に説明済であるため、以下では、ステップＳ３２以降の各工程について具体例を挙げて説明する。

図１７は、差込工程（図１６、ステップＳ３２）の具体例を示した模式図である。

ここには、ステップＳ３１の設置工程において、図１５を参照して説明した通りに、圧力容器２１内に２本の可撓性パイプ３１，３２が設置されている。

そしてこの差込工程（図１６、ステップＳ３２）では、ＣＯ_２レーザを伝送する伝送ライン６０が繰出装置７０により繰り出されてメインの可撓性パイプ３１に挿入される。この伝送ライン６０の後端にはＣＯ_２レーザ発振器８０が連結される。

図１８は、ＣＯ_２レーザを伝送する伝送ラインの構造を示した模式図である。

この伝送ライン６０には、外筒６１が備えられており、この外筒６１には曲がり部６１ａが設けられている。この曲がり部６１ａは、この外筒６１をどの向きにも曲げることができる構造となっている。

外筒６１の中にはレーザ伝送管６２が配置され、支持部材６３に支持されている。ここには、レーザ伝送管６２が２本示されており、それら２本のレーザ伝送管６２は、曲がり部６１ａで終端している。そしてこれら２本のレーザ伝送管６２の端部どうしの間には、１本のレーザ伝送管６２から出射されたレーザを反射してもう１本のレーザ伝送管に入射する、２つの反射ミラーからなる結合光学系６４が備えられている。これにより、外筒６１の曲がり部６１ａおよび結合光学系６４からなる可撓性ジョイントが構成され、図１８（Ｂ），（Ｃ）ように自在に曲げることができ、かつ曲げた状態においても１本のレーザ伝送管６２からもう１本のレーザ伝送管６２へとレーザを伝送することが可能となっている。

図１７に示す伝送ライン６０は、図１８に示すような、外筒６１に所定のピッチで曲がり部６１ａが設けられ、レーザ伝送管６２と結合光学系６４が交互に配置された構造の伝送ラインである。

また、この伝送ライン６０の先端には、伝送ライン６０によって伝送されてきたＣＯ_２レーザを受け取ってそのＣＯ_２レーザを燃料デブリに照射するレーザ照射ノズル６５が連結されている。

図１９は、第１破砕工程（図１６、ステップＳ３３）の具体例を示した模式図である。

図１８を参照して説明したようにして可撓性パイプ３１に伝送ライン６０を挿入した後、ＣＯ_２レーザ発振器８０を作動させ、ＣＯ_２レーザを伝送ライン６０に送り込む。伝送ライン６０に送り込まれたＣＯ_２レーザは、図１８を参照して説明したようにしてレーザ伝送管６２をリレーしてレーザ照射ノズル６５に送り込まれる。そしてレーザ照射ノズル６５により燃料デブリ１８１に向けてＣＯ_２レーザ６５１が照射される。

ここで、保持装置１１を構成している複数の第１の油圧シリンダ１１２や複数の第２の油圧シリンダ１１３（図１参照）を伸縮することにより、可撓性パイプ３１，３２や可撓性パイプ３１に挿入されている伝送ライン６０の先端のレーザ照射ノズル６５の位置を調整することができる。そこで、カメラ４１で燃料デブリ１８１の状態を確認しながらその燃料デブリ１８１の必要な箇所にＣＯ_２レーザ６５１が照射されるようにレーザ照射ヘッド６５の位置が調整される。また、図２に示したように保持装置１１を上下２段とすることにより、それら上下２段の保持装置１１に保持された可撓性パイプ３１を斜めに傾けることができ、レーザ照射ノズル６５からＣＯ_２レーザ６５１を下方斜めに照射することもできる。

圧力容器２１内には水が溜っており（不図示）、レーザ照射ノズル６５から燃料デブリ１８１に向けて照射されたＣＯ_２レーザ６５１は、その途中の水に吸収されて水を急速に蒸発させ、気泡を盛んに産生しながら燃料デブリ１８１に向かう。水に吸収されずに燃料デブリ１８１に到達したＣＯ_２レーザ６５１は、そのエネルギーで燃料デブリ１８１のＣＯ_２レーザ６５１の照射箇所を粉砕して、燃料デブリ１８１の微細紛を生成する。

図２０は、第１破砕工程（図１６、ステップＳ３３）の第１変形例を示した模式図である。

ここでは、図８に示すタイプの保持装置１５により３本の可撓性パイプ３１，３２，３３が互いに固定されている。保持装置１５は、複数の第１の油圧シリンダ１１２の伸長により圧力容器２１に保持されている。この保持装置１５には、複数の第２の油圧シリンダ１１３により、メインの可撓性パイプ３１が把持されている。

ここで、３本の可撓性パイプ３１，３２，３３のうちのメインの１本の可撓性パイプ３１には、ＣＯ_２レーザ伝送用の伝送ライン６０が挿入され、別の１本の可撓性パイプ３２にはカメラ４１が挿入されている。このカメラ４１はその可撓性パイプ３２内を延びるワイヤ４１１により吊り下げられている。

さらに、別のもう１本の可撓性パイプ３３には、水位計測用ロッド４２が挿入される。水位計測用ロッド４２は、可撓性パイプ３３内を通るワイヤ４２１により吊り下げられている。ここで、水位計測用ロッド４２を燃料デブリ１８１に突き当たるまで下降させ、突き当ったときの水位計測用ロッド４２がカメラ４１で観察され、水１９の水位が調べられる。

前述した通り、伝送ライン６０により伝送されてきたＣＯ_２レーザ６５１は水中にある燃料デブリ１８１に向けて出射されるが、そのときの水位には適切な水位がある。そこでここでは、上記のようにして圧力容器２１内の水１９の水位が調べられ、不適切な水位のときは水の注入あるいは水の汲み出しが行なわれ、その後にＣＯ_２レーザ６５１の照射による燃料デブリ１８１の破砕が行なわれる。水の注入や水の汲み出しは、注入口や排出口として利用できる開口があるときはそれを使えばよいが、そのような適当な開口がないときは可撓性パイプ３１に伝送ライン６０を挿入する前に、あるいは既に挿入されていたときはその伝送ライン６０を一旦抜き取って、その可撓性パイプ６０に注水ホースを挿入して注水し、あるいは先端に水中ポンプの付いた揚水用ホースを挿入して水の汲み出しを行なってもよい。ここでは、このようにして適当な水位に調整した後、図１９を参照して説明したようにして燃料デブリ１８１にＣＯ_２レーザ６５１が照射され、燃料デブリ１８１の破砕が行なわれる。

図２１は、第１破砕工程（図１６、ステップＳ３３）の第２変形例を示した模式図である。図２０と同じ要素には図２０と同じ符号を付して、説明を省略する。

伝送ライン６０は、空洞に形成されており、内部の乾燥のために空気が送り込まれる。ここでは、伝送ライン６０に送り込まれる空気の流量を上げて圧力容器２１の底に溜っている水１９に空気９２を吹き付ける。すると水１９は脇に押し寄せられ空気を吹き付けた領域の水位を下げることができる。この水位の下がり方は吹き付ける空気９２の流量により定まる。圧力容器２１の底に溜っている水１９が多めのときは、このようにして空気９２を吹き付けて水位を下げ、その状態のまま燃料デブリ１８１にＣＯ_２レーザ６５１を照射する。こうすることにより、圧力容器２１に溜った水１９を汲み出すことなく、適正な水位の状態で燃料デブリ１８１にＣＯ_２レーザ６５１を照射して燃料デブリ１８１を破砕することができる。

上記では、圧力容器２１内に２本あるいは３本の可撓性パイプを挿入する例を示したが、本実施形態の主要部はメインの可撓性パイプ３１の保持等であり、以下では、メインの可撓性パイプ３１に関してのみ、図示および説明を行なう。また以下では、伝送ライン６０の先端のレーザ照射ノズル６５についての図示および説明は省略する。

図２２は、図１６に示す第１実施形態の燃料デブリ除去方法の第１除去工程（ステップＳ３４）の第１例を示した模式図である。

図２２に示す第１除去工程（図１６、ステップＳ３４）では、可撓性パイプ３１から伝送ライン（図１９参照）が抜き取られ、その伝送ライン６０に代えて、先端に水中ポンプ７１が取り付けられた揚水用ホース７２を可撓性パイプ３１に差し込み、水中ポンプ７１で燃料デブリ１８１の微細紛が混じった水が汲み上げられ、これにより、圧力容器２１内の燃料デブリ１８１が除去される。

図２３は、図１６に示す第１実施形態の燃料デブリ除去方法の第１除去工程（ステップＳ３４）の第２例を示した模式図である。

ここでは、可撓性パイプ３１から伝送ライン６０（図１９参照）が抜き取れられ、その伝送ライン６０に代えて、今度は先端にキャッチャ７３が取り付けられた可撓性の長尺のマニピュレータ７４を可撓性パイプ３１に挿し込み、ＣＯ_２レーザ６５１（図１９参照）の照射により切り出した燃料デブリ１８１の塊り１８１ａをキャッチャ７３で挟んで引き上げて、外部の処理施設等へ運び出す。

ここでは、これら図２２，図２３に示した２つの例のいずれかにより、あるいはこれら２つの例の組合せにより、燃料デブリ１８１が圧力容器２１から除去される。

図２４は、図１６に示す第１実施形態の燃料デブリ除去方法における開削工程（ステップＳ３５）を示す模式図である。また図２５は、圧力容器の開削中の底を上方から見て示した図、図２６は、図２５に示す矢印Ｘ−Ｘに沿う拡大断面図である。

ここでは、圧力容器２１内の燃料デブリを除去した後、圧力容器２１自体の底にＣＯ_２レーザ６５１が照射され、圧力容器２１の底に開口が形成される。この開口を形成するにあたっては、先ずは底の中央に穴２１１が開けられ、その穴２１１に落下防止部材９１が挿入される。この落下防止部材９１はワイヤ９２により上から吊り下げられている。

次いで、その中央の穴２１１を取り巻くように円環状の穴２１２（図２５参照）が開けられる。このときは、保持装置１１の、可撓性パイプ３１を把持している複数の第２の油圧シリンダ１１３を伸縮させることにより、図２４に矢印Ｙで示すように、可撓性パイプ３１を円を描くように移動させる。

中央の穴２１１および円環状の穴２１２は、図２６に示すように最初は幅広に抉られ、徐々に狭幅に深く抉られて最終的に貫通する形状となっている。

このようにして円環状の穴２１２が貫通すると、ワイヤ９２により、圧力容器２１の切断された底部が引き上げられ、その圧力容器２１に、下のコンクリートペデスタル２２の内部に通じる開口が形成される。切断された底部を引き上げるにあたり、可撓性パイプ３１が邪魔になるときは、可撓性パイプ３１も一旦引き上げられる。

図２７は、図１６に示す第１実施形態の燃料デブリ除去方法の結合工程（ステップＳ３６）、把持工程（ステップＳ３７）、および第２破砕工程（ステップＳ３８）を示す模式図である。

また図２８は、図２７の部分拡大図である。

ここでは、圧力容器２１内の保持装置１１（ここではこの保持装置１１を第１の保持装置１１と称する）は、可撓性パイプ３１の把持を止めて退避し、中空部１１１ａを開放する（図５参照）。可撓性パイプ３１はその先端部がコンクリートペデスタル２２内に挿入されるようにさらに繰り出される。ここで、原子炉格納容器２０の外において、図２に示す２分割タイプの第２の保持装置１２が、可撓性パイプ３１がその第２の保持装置１２の中空部１２１ａを貫通するようにボルト締めされる。こうしておいて、図１４を参照して説明したようにして、その第２の保持装置１２を可撓性パイプに案内させながら原子炉格納容器２０内に移動させる。ここで、この第２の保持装置１２は、その外径が第１の保持装置１１の中空部１１１ａ（図１参照）を通り抜けることができる寸法の保持装置である。

可撓性パイプ３１に案内されながら原子炉格納容器２０内に移動してきた第２の保持装置１２は、圧力容器２１内の第１の保持装置１１の中空部１１１ａを通り抜け、さらに圧力容器２１の底の開口２１５を通り抜けて、コンクリートペデスタル２２内の所望の高さ位置まで下降する。この第２の保持装置１２がコンクリートペデスタル２２内の所望の高さ位置に達したら、その第２の保持装置１２の複数の第１の油圧シリンダ１２２を張り出させコンクリートペデスタル２２に押し当ててその第２の保持装置１２をコンクリートペデスタル２２に保持させる。また、その第２の保持装置１２の複数の第２の油圧シリンダ１２３により可撓性パイプ３１をしっかりと把持する。

その後、この可撓性パイプ３１に挿通された伝送ライン（ここでは不図示）を使ってＣＯ_２レーザ６５１を送り込み、コンクリートペデスタル２２の内側に堆積している燃料デブリ１８２を破砕する。

この燃料デブリ１８２を破砕した後は、図２２や図２３と同様にして、原子炉格納容器２０の外部に取り出される（図１６、ステップＳ３９の第２の除去工程）。

次に本発明の堆積物除去方法の第２実施形態としての燃料デブリ除去方法について説明する。

図２９は、本発明の第２実施形態の燃料デブリ除去方法の工程を示すフローチャートである。

この図２９に示す第２実施形態の燃料デブリ除去方法は、保持工程（ステップＳ４１）、繰出工程（ステップＳ４２）、貫通工程（ステップＳ４３）、把持工程（ステップＳ４４）、破砕工程（ステップＳ４５）、および除去工程（ステップＳ４６）の各工程を有する。

ステップＳ４１の保持工程は、燃料デブリが堆積したコンクリートペデスタル内に図１に示す保持装置を導入しその保持装置の複数の第１の油圧シリンダ１１２を張り出させてコンクリートペデスタル内に保持装置を保持させる工程である。

ステップＳ４２の繰出工程は、可撓性パイプの先端がコンクリートペデスタルに設けられたの開口部近傍に達するように可撓性パイプを繰り出す工程である。

ステップＳ４３の貫通工程は、図１８を参照して説明した伝送ライン６０を可撓性パイプ内に挿通しさらにコンクリートペデスタルに設けられた開口部からコンクリートペデスタル内に導入して、そのコンクリートペデスタル内に保持されている保持装置の中空部を貫通させる工程である。したがって本実施形態では、この伝送ライン自体が本発明にいう可撓性挿入体の一例に相当する。

またステップＳ４４の把持工程は、その保持装置に伝送ラインを把持させる工程である。

さらにステップＳ４５の破砕工程は、保持装置の複数の第１の油圧シリンダおよび複数の第２の油圧シリンダのいずれか一方又は双方の伸縮により伝送ラインの位置を調整しながら燃料デブリにＣＯ_２レーザを照射することによりその燃料デブリを破砕する工程である。

さらにステップＳ４６の除去工程は、ＣＯ_２レーザ照射により破砕された燃料デブリをコンクリートペデスタル内から除去する工程である。

図３０は、図２９に示す第２実施形態の燃料デブリ除去方法の保持工程（ステップＳ４１）〜把持工程（ステップＳ４４）を示す模式図である。

上述の第１実施形態では、圧力容器２１の底部に開口部を設けたが、この第２実施形態ではコンクリートペデスタル２２の横壁に開口部２２５が設けられる。

そして、図３０（Ａ）に示すようにして、マニピュレータ９２により、その開口部２２５からコンクリートペデスタル２２の内部に保持装置１１（図１参照）が運び込まれ、その保持装置１１の複数の第１の油圧シリンダ１１２が伸長されてコンクリートペデスタル２２を押し、これにより保持装置１１がコンクリートペデスタル２２内の所望の高さ位置に保持される（図２９、ステップＳ４１の保持工程）。

この図３０では、保持装置１１が上下２段に保持される例が示されている。この保持装置１１の個数は、必要に応じて１段でもよく、２段でもよく、あるいは３段以上であってもよい。

次に、図３０（Ｂ）に示すように、原子炉格納容器の外部から可撓性パイプ３１の先端が開口部２２５近傍に達するように可撓性パイプ３１が繰り出される（図２９、ステップＳ４２の繰出工程）。

コンクリートペデスタル２２の外壁面には、保持装置１６が設置され、可撓性パイプ３１はその先端部が保持装置１６に移動自在に支持される。この保持装置１６は、本発明の第２の保持装置の一例であり、中空部１６１ａを有する基体１６１と、中空部１６１ａ内に伸縮して伝送ラインを把持する複数の油圧シリンダ（不図示）を有する。この保持装置１６に把持された伝送ライン６０は把持している複数の油圧シリンダによりその位置が移動調整される。

次いで、これも図３０（Ｂ）に示すように、ＣＯ_２レーザ伝送用の伝送ライン６０が可撓性パイプ３１に挿入され可撓性パイプ３１に案内させながら延長され、さらに開口部２２５からコンクリートペデスタル２２内にまで挿入され、さらに、コンクリートペデスタル２２内に保持されている保持装置１１の中空部１１１ａ（図１参照）を貫通させる（図２９、ステップＳ４３の貫通工程）。

次いで、図３０（Ｃ）に示す保持装置１１の複数の第２の油圧シリンダ１１３で伝送ライン６０を把持し、さらに第１の油圧シリンダ１１２の伸縮により、保持装置１１自体の位置を調整する（図２９、ステップＳ４４の把持工程）。

図３１は、図２９に示す第２実施形態の燃料デブリ除去方法の破砕工程（ステップＳ４５）の各例を示す模式図である。

図３１（Ａ）は、伝送ラインの先端部が真下を向くように２基の保持装置１１に把持されて、燃料デブリ１８２にＣＯ_２レーザ６５１を照射している様子を示している。ここでは２基の保持装置１１を左右前後に同一位置に移動していることにより伝送ライン６０の先端部を常に真下に向けながら移動させてＣＯ_２レーザ６５１で燃料デブリ１８２を照射し、これにより燃料デブリ１８２が微細紛に破砕される。

図３１（Ｂ），（Ｃ）は、伝送ライン６０が３基の保持装置１１に把持され、ＣＯ_２レーザ６５１が斜め下向きに照射されるようにそれら３基の保持装置１１の左右の位置が調整されている。この調整は、３基の保持装置１１の複数の第１の油圧シリンダ１１２や複数の第２の油圧シリンダ１１３を協調させて伸縮させることにより行なわれる。

尚、伝送ライン６０を、保持装置１１に図３１（Ｂ），（Ｃ）のように把持させたときもＣＯ_２レーザ６５１を真下に向けて照射することも可能である。

図３２は、ＣＯ_２レーザの斜め照射により切り出された燃料デブリの塊りのイメージ図である。

ここでは、図３１（Ｂ），（Ｃ）のようにＣＯ_２レーザ６５１を斜め下向きに照射することにより、燃料デブリの塊り１８２ａが切り出される。

図３３は、図２９に示す第２実施形態の燃料デブリ除去方法の除去工程（ステップＳ４６）の第１例を示す模式図である。

ここには、コンクリートペデスタル２２内に、伝送ライン６０に加え、注水ホース７７と、先端に水中ポンプ７１を備えた揚水ホース７２を差し込んだ状態が示されている。注水ホースを使ってコンクリートペデスタル２２内に注水され、水中ポンプ７１でその水を汲み出している。こうすることにより、伝送ライン６０によるＣＯ_２レーザの照射による破砕により発生した燃料デブリ１８２の微細紛が水とともに汲み出される。汲み出された水は処理施設に送られ燃料デブリの微細紛が回収される。この注水、汲出しは伝送ライン６０を使い燃料デブリ１８２にＣＯ_２レーザを照射して燃料出部入り１８２の微細紛を発生させながら行ってもよい。

図３４は、図２９に示す第２実施形態の燃料デブリ除去方法の除去工程（ステップＳ４６）の第２例を示す模式図である。

ここには、コンクリートペデスタル２２にマニュピレータ７６を差し込み、図３２にように切り出された燃料デブリ１８２の塊り１８２ａがそのマニピュレータ７４の先端のキャッチャー７３で挟んで取り出している様子が示されている。この塊り１８２ａのような、燃料デブリ１８２の大きな加工片は、このようなマニピュレータ７６によりコンクリートペデスタル２２から取り出されて処理施設に搬送される。

図３５は、コンクリートペデスタル内側に堆積している燃料デブの破砕方法のもう１つの例を示した模式図である。

ここでは、可撓性パイプ３１から突出させた伝送ライン６０を開口部２２５からコンクリートペデスタル２２に差し込み、保持装置１６により位置決めされながらＣＯ_２レーザ６５１を燃料デブリ１８２に照射している様子が示されている。ここでは、コンクリートペデスタル２２の内側には保持装置１１（図３０参照）は配置されていない。

コンクリートペデスタル２２の開口部２５の位置や大きさ、コンクリートペデスタル２２内部の燃料デブリ１８２の位置や性状等によっては、この図３４に示す破砕方法が有効な場合もある。

尚、ここでは、原子炉格納容器内の燃料デブリの加工、破砕の方法およびその除去方法を例に挙げて説明したが、本発明は原子炉格納容器内の燃料デブリ以外を除去対象とする場合にも適用可能である。本発明は特に、アクセス困難な容器内に堆積した堆積物を除去する場合に好適である。

また、上述の実施形態では、堆積物をＣＯ_２レーザを用いて破砕して除去する例について説明したが、本発明は、必ずしもＣＯ_２レーザを用いることに限定されるものではない。ただし、波長２．０μｍ以上の各種のレーザを用いることが好適である。

１１，１２，１３，１４，１５，１６ 保持装置
１３ 第２の保持装置
１９ 水
１０，２０ 原子炉各格納容器
２１ 圧力容器
２２ コンクリートペデスタル
２５ 開口部
３０，３４ 繰出しドラム
３１，３２，３５ 可撓性パイプ
３３，４１ カメラ
４２ 水位計測用ロッド
５０ クレーン
５１，５３，９２ ワイヤ
５２ エクステンションパイプ
５６ 吊上機
６０ 伝送ライン
６１ ワイヤ押え、外筒
６１ａ 曲がり部
６２ レーザ伝送管
６４ 結合光学系
６５ レーザ照射ノズル
７０ 繰出装置
７２ 揚水用ホース
７３ キャッチャ
７４，７６ マニピュレータ
８０ ＣＯ_２レーザ発振器
９１ 落下防止部材
１１１，１２１，１３１，１４１，１５１ 基体
１１１ａ，１２１ａ，１４１ａ，１４１ｂ，１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃ 中空部
１１２，１３２ 第１の油圧シリンダ
１１３，１３３ 第２の油圧シリンダ
１１３ａ 回転軸
１２１Ａ，１２１Ｂ，１４１Ａ，１４１Ｂ，１５１Ａ，１５１Ｂ 分割体
１４３Ａ，１４３Ｂ 油圧シリンダ
１５５ ボルト
１８１，１８２ 燃料デブリ
２１１ 穴
２２５ 開口部
６５１ ＣＯ_２レーザ

Claims (14)

1. 容器内に配置され該容器の外から延びるように挿入される可撓性挿入体を該容器内で保持する保持装置であって、
   前記可撓性挿入体が貫通する中空部を有する基体と、
   前記基体の複数箇所から外向きに伸縮自在に張り出して前記容器を内側から押すことにより該基体を該容器内に保持する複数の第１のシリンダと、
   前記中空部の周回方向複数箇所において前記基体から該中空部内に伸縮自在に突出し前記可撓性挿入体を共同して把持する複数の第２のシリンダとを備えたことを特徴とする保持装置。
2. 前記基体が、互いに分割され前記中空部を形成するように結合される複数の分割体からなることを特徴とする請求項１記載の保持装置。
3. 前記複数の第１のシリンダおよび前記複数の第２のシリンダが、いずれも油圧シリンダであることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の保持装置。
4. 前記容器が原子炉格納容器であって、当該保持装置が前記複数の第１のシリンダによって該原子炉格納容器内に保持される装置であることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の保持装置。
5. 容器の外から延びるように挿入される複数本の可撓性挿入体を互いに固定した状態に保持する保持装置であって、
   互いに分割されて結合されることにより前記複数本の可撓性挿入体がそれぞれ貫通する複数の中空部が形成される複数の分割体を有する基体と、
   前記複数の中空部それぞれに対応するグループに複数ずつ属するように複数のグループに分かれ、各グループごとに該各グループに対応する各中空部の周囲方向複数箇所において前記基体から該中空部に伸縮自在に突出し各グループごとにそれぞれ共同して該各中空部を貫通する各可撓性挿入体を把持する複数のシリンダとを備えたことを特徴とする保持装置。
6. 前記複数のシリンダが、いずれも油圧シリンダであることを特徴とする請求項４記載の保持装置。
7. 前記可撓性挿入体が可撓性パイプであって、当該保持装置が該可撓性パイプを把持する装置であることを特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項記載の保持装置。
8. 容器内に請求項１記載の保持装置を導入し前記複数の第１のシリンダを張り出させて該容器内に該保持装置を保持させる工程と、
   前記容器内に可撓性挿入体を挿入して該容器内に保持されている前記保持装置の前記中空部を貫通させる工程と、
   前記複数の第２のシリンダに、前記中空部を貫通させた状態の前記可撓性挿入体を把持させる工程とを有することを特徴とする挿入体設置方法。
9. 容器内に可撓性挿入体を挿入する工程と、
   前記容器外において、請求項２記載の保持装置の前記複数の分割体を、前記可撓性挿入体が前記中空部を貫通した状態に結合させる工程と、
   前記複数の分割体が結合した状態の前記保持装置を前記可撓性挿入体に案内させながら前記容器内に導入し、前記複数の第１のシリンダを張り出させて該容器内に該保持装置を保持させるとともに前記複数の第２のシリンダに前記可撓性挿入体を把持させる工程とを有することを特徴とする挿入体設置方法。
10. 前記容器が堆積物を有する容器であって、前記可撓性挿入体が可撓性パイプであり、
    請求項８又は９記載の挿入体設置方法により前記可撓性パイプを前記容器内に設置させる工程に続き、
    レーザが内部を通過する伝送管と、２本の伝送管どうしの間に配置され１本の伝送管から出射したレーザを反射してもう１本の伝送管に入射する可撓性ジョイントとを交互に備えてレーザを伝送する伝送ラインを前記可撓性パイプ内に導入して、該可撓性パイプに案内させながら該堆積物にレーザを照射する位置まで差し込む工程と、
    前記保持装置の前記複数の第１のシリンダおよび前記複数の第２のシリンダのいずれか一方又は双方の伸縮により前記可撓性パイプを介して該可撓性パイプに差し込まれている前記伝送ラインの位置を調整しながら前記堆積物にレーザを照射することにより該堆積物を破砕する工程と、
    レーザ照射により破砕された堆積物を前記容器内から除去する工程とを有することを特徴とする堆積物除去方法。
11. 前記容器が、原子炉格納容器内の圧力容器であって、前記堆積物が、該圧力容器内に堆積した燃料デブリであることを特徴とする請求項１０記載の堆積物除去方法。
12. 前記圧力容器内の堆積物を除去した後にさらに、
    前記保持装置の前記複数の第１のシリンダおよび前記複数の第２のシリンダのいずれか一方又は双方の伸縮により前記伝送ラインの位置を調整しながら前記圧力容器の底にレーザを照射して該圧力容器の底に開口部を設ける工程と、
    原子炉格納容器外において、前記保持装置である第１の保持装置の前記中空部を通過する寸法を有する請求項２記載の保持装置である第２の保持装置の前記複数の分割体を、前記可撓性パイプが該第２の保持装置の前記中空部を貫通した状態に結合させる工程と、
    前記複数の分割体が結合した状態の前記第２の保持装置を前記可撓性パイプに案内させながら前記第１の保持装置の前記中空部および前記開口部を通過させて前記圧力容器下部のコンクリートペデスタル内に導入し、該第２の保持装置の前記複数の第１のシリンダを張り出させて該コンクリートペデストリアル内に該第２の保持装置を保持させるとともに該第２の保持装置の前記複数の第２のシリンダに該可撓性パイプを把持させる工程と、
    前記第２の保持装置の前記複数の第１のシリンダおよび前記複数の第２のシリンダのいずれか一方又は双方の伸縮により前記伝送ラインの位置を調整しながら前記コンクリートペデスタルの内側に堆積した燃料デブリにレーザを照射することにより該燃料デブリを破砕する工程と、
    レーザ照射により破砕された燃料デブリを前記コンクリートペデスタル内から除去する工程とを有することを特徴とする請求項１１記載の堆積物除去方法。
13. 堆積物を有する容器内に請求項１記載の保持装置を導入し前記複数の第１のシリンダを張り出させて該容器内に該保持装置を保持させる工程と、
    可撓性パイプの先端が前記容器の開口部に達するように該可撓性パイプを延長する工程と、
    レーザが内部を通過する伝送管と、２本の伝送管どうしの間に配置され１本の伝送管から出射したレーザを反射してもう１本の伝送管に入射する可撓性ジョイントとを交互に備えてレーザを伝送する伝送ラインを備えた可撓性挿入体を、前記可撓性パイプ内に導入し前記先端開口から突出させ前記開口部から前記容器内に導入して該容器内に保持されている前記保持装置の前記中空部を貫通させる工程と、
    前記保持装置に前記可撓性挿入体を把持させる工程と、
    前記保持装置の前記複数の第１のシリンダおよび前記複数の第２のシリンダのいずれか一方又は双方の伸縮により前記可撓性挿入体の位置を調整しながら前記堆積物にレーザを照射することにより該堆積物を破砕する工程と、
    レーザ照射により破砕された堆積物を前記容器内から除去する工程とを有することを特徴とする堆積物除去方法。
14. 前記容器が、原子炉格納容器内における圧力容器下部のコンクリートペデスタルであり、前記堆積物が該コンクリートペデスタルの内側に堆積した燃料デブリであることを特徴とする請求項１３記載の堆積物除去方法。

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