JP2021054637A - 重量物の反転方法および重量物の反転作業支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】揚重設備を新たに設置することなく重量物を安全にハンドリングする。【解決手段】重量物１の情報を取得するステップと、反転開始から第一の所定角度までポーラクレーン（Ｐ／Ｃ）の吊り上げにより姿勢制御するステップと、第一の所定角度から第二の所定角度まで主に各補助ワイヤを反転方向もしくは反転反対方向に緊張し、姿勢制御するステップと、を含む。【選択図】図７

Description

本開示は、重量物の反転方法および重量物の反転作業支援装置に関する。

例えば、特許文献１には、炉内構造物その他の原子力関連構造物の一端を吊り上げて起立や横倒しを行うハンドリング方法が示されている。この方法は、原子力関連構造物をその他端で支持する第一支持点と、この第一支持点より高い位置に形成した第二支持点とをそれぞれピボット軸および開放軸受により形成し、原子力関連構造物を第一支持点または第二支持点で支持した状態から吊り上げてまたは吊り下げて、第一支持点または第二支持点に対する原子力関連構造物の重心位置に応じて第二支持点または第一支持点で支持するように切り替えることで起立または横倒しを行う。

特許第４０９５８７９号公報

ここで、重量物の重量が揚重設備の吊り上げ能力（定格荷重）以上である場合、重量物の重量よりも定格荷重の大きい揚重設備や、重量物の重量よりも合計した定格荷重の大きい複数の揚重設備を新たに設置することが考えられるが、重量物の起立や横倒しが頻繁ではない作業において設置コストが嵩むことになる。

本開示は、上述した課題を解決するものであり、揚重設備を新たに設置することなく重量物を安全にハンドリングすることのできる重量物の反転方法および重量物の反転作業支援装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本開示の一態様に係る重量物の反転方法は、重量物の情報を取得するステップと、反転開始から第一の所定角度まで揚重設備の吊り上げにより姿勢制御するステップと、前記第一の所定角度から第二の所定角度まで主に各補助ワイヤを反転方向もしくは反転反対方向に緊張し、姿勢制御するステップと、を含む。

上述の目的を達成するために、本開示の一態様に係る重量物の反転作業支援装置は、重量物を吊り上げる揚重設備に掛かる荷重を計測する第一荷重センサと、前記重量物の反転方向と反転反対方向とにそれぞれ張力を付与する各補助ワイヤに掛かる荷重を計測する第二荷重センサおよび第三荷重センサと、前記重量物の角度を計測する角度センサと、各前記センサからの入力に基づいて前記揚重設備および各前記補助ワイヤによる前記重量物の反転作業計画を出力制御する制御部と、を備える。

本開示によれば、揚重設備を新たに設置することなく重量物を安全にハンドリングできる。

図１は、本開示の実施形態に係る重量物の反転方法を実施する構成を示す図である。 図２は、本開示の実施形態に係る重量物の反転方法を実施する構成を他方向から視た図である。 図３は、本開示の実施形態に係る重量物の反転方法のフローチャートである。 図４は、本開示の実施形態に係る重量物の反転方法の真重心位置を推定するフローチャートである。 図５は、本開示の実施形態に係る重量物の反転方法の真重心位置を推定する手法を示す図である。 図６は、本開示の実施形態に係る重量物の反転方法の真重心位置に応じた補助ワイヤに掛かる力の考え方を示す図である。 図７は、本開示の実施形態に係る重量物の反転方法の反転作業計画を示す図である。 図８は、本開示の実施形態に係る重量物の反転方法の反転手法のフローチャートである。 図９は、本開示の実施形態に係る重量物の反転方法の反転手法の工程図である。 図１０は、本開示の実施形態に係る重量物の反転方法の他の反転手法のフローチャートである。 図１１は、本開示の実施形態に係る重量物の反転方法の他の反転手法の工程図である。 図１２は、本開示の実施形態に係る重量物の反転方法の他の反転手法のフローチャートである。 図１３は、本開示の実施形態に係る重量物の反転方法の他の反転手法の工程図である。 図１４は、本開示の実施形態に係る重量物の反転作業支援装置のブロック図である。

以下に、本開示に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

例えば、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）において、原子炉容器は、内部に炉内構造物が設けられ、原子炉容器上部ふたで塞がれている。炉内構造物は、原子炉燃料の支持やその他諸目的のために使用される。原子炉燃料は、所定の燃焼を終えれば使用済燃料として原子炉容器から搬出されるが、原子炉容器上部ふたや炉内構造物は原子炉燃料と共に交換されない。これは、原子炉容器上部ふたや炉内構造物が、元々原子炉燃料のように燃焼が終了すれば取り替えられるべきものではなく、恒久的な構成部材として長期の耐久性を持たせて設計製作されたものだからである。ところが、数十年の長期使用において、設計時には想定しなかった事態が発生したり、設計上の使用期間を越えて原子炉の運転を継続したりする場合、安全性を維持するために当該原子炉容器上部ふたや炉内構造物を新品に取り替えることが望ましい場合がある。

原子炉容器上部ふたや炉内構造物は、原子炉容器が配置されている格納容器の内部において、起立された円筒状の保管容器に収納される。そして、原子炉容器上部ふたや炉内構造物が収納された保管容器を起立状態から横倒し状態として格納容器の出入口から搬出される。また、原子炉容器上部ふたや炉内構造物は、保管容器に収納されて横倒し状態で格納容器の出入口から搬入される。そして、保管容器を横倒し状態から起立状態として、原子炉容器上部ふたや炉内構造物が取り出される。

このような、原子炉容器上部ふたや炉内構造物が収納された保管容器を起立状態から横倒し状態にしたり、横倒し状態から起立状態としたりする反転を行うため、格納容器の上部に既に設置されているポーラクレーン（揚重設備）を用いることが検討されている。ポーラクレーンは、格納容器の周状にレールが敷設され、レール上に径方向にガータが設けられている。ガータは、その上にトロリーが設置されている。トロリーに、巻上装置が設置されている。

しかし、例えば、原子炉容器上部ふたが収納された保管容器は、例えば、２２０ｔ程の重量物であり、ポーラクレーンの定格荷重は１７０ｔ程であって、保管容器を反転させるときに、ポーラクレーンの定格荷重を超えるおそれがある。

本実施形態の重量物の反転方法および重量物の反転作業支援装置は、重量物が揚重設備の定格荷重を超える荷重であっても、揚重設備を新たに設置せず、揚重設備の定格荷重を超えることなく重量物を安全にハンドリングするためのものである。

以下、本実施形態の重量物の反転方法および重量物の反転作業支援装置について説明する。

図１は、本実施形態に係る重量物の反転方法を実施する構成を示す図である。図２は、本実施形態に係る重量物の反転方法を実施する構成を他方向から視た図である。

本実施形態に係る重量物の反転方法を実施する構成は、図１および図２に示すように、重量物１を反転するため、受台２と、ポーラクレーン３と、補助ワイヤ４Ａ，４Ｂと、第一荷重センサ５と、第二荷重センサ６と、第三荷重センサ７と、角度センサ８と、を有する。

重量物１は、反転支点１ａ、吊点１ｂ、補助点１ｃ，１ｄを有している。反転支点１ａは、重量物１が反転する際の回転中心であり、重量物１の下端の一側に設けられている。反転支点１ａは、重量物１と受台２とを接合する軸Ｓで構成されている。また、反転支点１ａは、安定して重量物１を反転させるため、上記軸Ｓの延在方向で複数箇所（例えば、図２に示す２箇所）または上記軸Ｓの延在方向で連続して設けられている。吊点１ｂは、ポーラクレーン３により吊り上げる部分であり、図１に示すように、反転支点１ａに対して重量物１の設計重心Ｇを間にした直線Ｌ上に配置されるように重量物１の上部の他側に設けられている。吊点１ｂは、本実施形態では、アイプレートなどで構成されて１箇所に設けられている。吊点１ｂと反転支点１ａとを配置する直線Ｌは、図２に示すように、反転支点１ａをなす軸Ｓに直交して重量物１の重心Ｇを通過する。なお、吊点１ｂは、反転支点１ａをなす軸Ｓと平行に複数箇所に設けられ、それぞれにポーラクレーン３が連結されるように構成されていてもよい。補助点１ｃ，１ｄは、それぞれ補助ワイヤ４Ａ，４Ｂが固定される部分である。

ここで、設計重心Ｇは、設計上の重心Ｇである。設計重心Ｇの位置（設計重心位置ともいう）は、重量物１の円筒形状の製作精度が高いことからほとんど設計通り円筒の中心にあると評価される。

受台２は、基部２ａと、反転支点部２ｂと、支持部材２ｃと、車輪２ｄと、を有している。基部２ａは、床Ｆに沿って配置されるもので、重量物１を支持ための基板を構成する。反転支点部２ｂは、反転支点１ａを一部構成するもので、反転支点１ａを構成する軸Ｓを基部２ａに対して支持する。反転支点部２ｂは、基部２ａの基板上に突出するもので、軸Ｓが貫通される。重量物１は、反転支点１ａを構成する板部材を有し、この板部材に軸Ｓが貫通される。従って、重量物１は、反転支点１ａである軸Ｓを中心に回転可能に受台２に支持され、これにより反転できるように構成されている。支持部材２ｃは、図１に示すように、反転支点部２ｂと共に重量物１を起立状態として基部２ａに対して支持する。支持部材２ｃは、基部２ａおよび重量物１に対して着脱が可能に設けられており、重量物１を起立状態で支持する一方で、重量物１の支持を解除して地切りする。車輪２ｄは、基部２ａの基板の下側に取り付けられて床Ｆの上を転動可能に設けられ、受台２を床Ｆ上で横移動可能とする。車輪２ｄによる受台２の移動方向は、図１に矢印Ｄで示し、重量物１が反転する方向であって反転の中心である軸Ｓに対して直交し床Ｆに平行な方向である。受台２の横移動は、移動方向Ｄに横引ワイヤ（図示省略）が固定され、この横引ワイヤをレバーブロック（登録商標）などの牽引装置により引くことで行える。

ポーラクレーン３は、揚重設備であって、上述したように格納容器の上部に設置されている。ポーラクレーン３は、図１では、レールが省略され、ガータ３ａと、トロリー３ｂと、巻上装置３ｃと、巻き上げ装置から吊り下げられるフック３ｄと、が示されている。ガータ３ａは、図示しないレールに沿って格納容器の周状に旋回移動する。トロリー３ｂは、レール上に径方向に設けられたガータ３ａに沿って移動する。本実施形態において、ガータ３ａは、トロリー３ｂを、巻上装置３ｃおよびフック３ｄと共に、重量物１が反転する方向であって反転の中心である軸Ｓに対して直交し床Ｆに平行な移動方向Ｄに移動するように配置される。または、トロリー３ｂのガータ３ａ上での走行と、ガータ３ａの旋回を組み合わせても、重量物１が反転する方向であって反転の中心である軸Ｓに対して直交し床Ｆに平行な移動方向Ｄへトロリー３ｂを移動することが可能である。

補助ワイヤ４Ａ，４Ｂは、重量物１に対し反転方向Ｒと反転反対方向Ｒ’とにそれぞれ一端が固定され、他端が固定側であって図１では床Ｆに固定される。反転方向Ｒとは、重量物１が反転する方向であり、反転支点１ａである軸Ｓを中心とした回転方向である。反転反対方向Ｒ’とは反転方向Ｒの反対方向である。補助ワイヤ４Ａ，４Ｂは、一端が、重量物１の反転方向Ｒと反転反対方向Ｒ’とにそれぞれ設けられたアイプレートに固定される。具体的に、補助ワイヤ４Ａは、一端が重量物１の反転する側である反転側に設けられた補助点１ｃをなすアイプレートに固定される。また、補助ワイヤ４Ｂは、一端が重量物１の反転側とは相反する反転反対側に設けられた補助点１ｄをなすアイプレートに固定される。なお、本実施形態では、補助点１ｄをなすアイプレートが、吊点１ｂをなすアイプレートと同じとして示している。なお、補助点１ｃ，１ｄは、図２に示すように、反転方向Ｒ（移動方向Ｄ）に向かって視たときに直線Ｌ上に配置される。また、補助ワイヤ４Ａ，４Ｂは、他端側に補助ワイヤ４Ａ，４Ｂを引っ張ったり緩めたりするレバーブロックなどの牽引装置４Ａａ，４Ｂａが取り付けられ、緊張される。本実施形態において、補助ワイヤ４Ａ，４Ｂの耐荷重は、それぞれ１５ｔ程度で計３０ｔ程度としている。

第一荷重センサ５は、重量物１の吊点１ｂとポーラクレーン３のフック３ｄとの間に設けられ、ポーラクレーン３に掛かる荷重を計測する。第一荷重センサ５は、例えば、ロードセルで構成される。第一荷重センサ５で計測された荷重は、作業監視者が確認する。また、第一荷重センサ５で計測された荷重は、作業監視者などに知らせるために、例えば、後述する作業支援装置の制御部１０に出力される。

第二荷重センサ６は、補助ワイヤ４Ａの他端側で牽引装置４Ａａとの間に設けられ、補助ワイヤ４Ａに掛かる荷重を計測する。第二荷重センサ６は、例えば、ロードセルで構成される。第二荷重センサ６で計測された荷重は、作業監視者が確認する。また、第二荷重センサ６で計測された荷重は、作業監視者などに知らせるために、例えば、後述する作業支援装置の制御部１０に出力される。

第三荷重センサ７は、補助ワイヤ４Ｂの他端側で牽引装置４Ｂａとの間に設けられ、補助ワイヤ４Ｂに掛かる荷重を計測する。第三荷重センサ７は、例えば、ロードセルで構成される。第三荷重センサ７で計測された荷重は、作業監視者が確認する。また、第三荷重センサ７で計測された荷重は、作業監視者などに知らせるために、例えば、後述する作業支援装置の制御部１０に出力される。

角度センサ８は、重量物１に設けられ、重量物１が反転した角度を計測する。角度センサ８は、傾斜センサや加速度センサやジャイロセンサなどで構成される。角度センサ８で計測された角度は、作業監視者が確認する。また、角度センサ８で計測された角度は、作業監視者などに知らせるために、例えば、後述する作業支援装置の制御部１０に出力される。

図３は、本実施形態に係る重量物の反転方法のフローチャートである。

本実施形態の重量物の反転方法は、図３に示すように、真重心位置を推定し（ステップＳ１）、重量物１を反転する（ステップＳ２）。真重心位置とは、設計重心Ｇの位置は、設計上の位置であり、実際の真重心の位置がずれている可能性がある。従って、ステップＳ１で真重心位置を推定してから、ステップＳ２で重量物１の反転を実施する。なお、本実施形態では、設計重心Ｇの位置は、上述したように重量物１の円筒形状の製作精度が高いことからほぼ円筒の中心にあり、真重心位置もほぼ円筒の中心に存在すると評価できることから、円筒が立って中心軸が鉛直方向に延在する起立状態において、真重心位置は、中心軸に沿って上下方向にずれる傾向にある。このため、本実施形態では、中心軸から外れるずれを無視する。

図４は、本実施形態に係る重量物の反転方法の真重心位置を推定するフローチャートである。図５は、本実施形態に係る重量物の反転方法の真重心位置を推定する手法を示す図である。

ステップＳ１の真重心位置を推定する工程は、図４に示すように、ポーラクレーン３に第一荷重センサ５を取り付け、重量物１の吊点１ｂに接続する（ステップＳ１１）。この際、ポーラクレーン３の巻上装置３ｃのワイヤは鉛直とする。次に、受台２に横引ワイヤを取り付ける（ステップＳ１２）。これにより、受台２を横移動可能とする。次に、重量物１の各補助点１ｃ，１ｄに補助ワイヤ４Ａ，４Ｂを取り付ける（ステップＳ１３）。次に、重量物１に角度センサ８を取り付ける（ステップＳ１４）。次に、ポーラクレーン３により重量物１を少し傾け支持部材２ｃを取り外して地切りする（ステップＳ１５）。これにより、重量物１は、反転支点１ａにて支持される。次に、ポーラクレーン３の巻上装置３ｃを予め決めた長さ分巻き上げる（ステップＳ１６）。予め決めた長さとは、検討により決めた長さであって図５において各ステップ数で均等な長さである。そして、ポーラクレーン３の巻上装置３ｃを巻き上げると、重量物１が反転支点１ａを中心に傾く。次に、受台２を横移動させポーラクレーン３の巻上装置３ｃのワイヤを鉛直にする（ステップＳ１７）。重量物１が反転支点１ａを中心に傾くことで、巻上装置３ｃのワイヤも傾くので、これを鉛直に戻す。ここで、ポーラクレーン３の第一荷重センサ５の値および角度センサ８の値を記録する（ステップＳ１８）。即ち、ステップＳ１６からＳ１７にて、図５に示すように、１ステップ分だけ重量物１を反転させ、このときの第一荷重センサ５の値および角度センサ８の値を記録する。次に、ステップＳ１６からＳ１８を繰り返す（ステップＳ１９）。ステップＳ１９では、図５に示す各ステップ数において重量物１を所定の反転角度まで反転させて第一荷重センサ５の値および角度センサ８の値を記録する。所定の反転角度は、図５に示す最終ステップ数１５であり、設計重心位置からの真重心位置のずれ量を推定する角度である。所定の反転角度は、事前の検討により決定したもので、ポーラクレーン３の定格荷重を超えることのない角度であって、真重心位置が反転支点１ａの上を越えない角度であり、本実施形態では角度Ａとする。最後に、設計重心位置からの真重心位置のずれ方向およびずれ量を推定する（ステップＳ２０）。

ステップＳ２０の真重心位置のずれ方向およびずれ量の推定は、図５に示すデータに基づいて行う。図５は、重量物１の重量や設計重心位置から当該設計重心位置に対して真重心位置のずれが無い破線で示す基準ライン（真重心位置＝設計重心位置）に対し、真重心位置のずれ方向とずれ量を示した基準データである。この図５において、記録した第一荷重センサ５の値が基準ラインより下回ると真重心位置が設計重心位置から上側にずれ、記録した第一荷重センサ５の値が基準ラインより下回ると真重心位置が設計重心位置から上側にずれていることを示す。また、○でプロットしたラインは、真重心位置が設計重心位置よりも２５０ｍｍ上側にずれた基準データ（真重心位置＝設計重心位置＋２５０ｍｍ）である。□でプロットしたラインは、真重心位置が設計重心位置よりも５００ｍｍ上側にずれた基準データ（真重心位置＝設計重心位置＋５００ｍｍ）である。×でプロットしたラインは、真重心位置が設計重心位置よりも２５０ｍｍ下側にずれた基準データ（真重心位置＝設計重心位置−２５０ｍｍ）である。◆でプロットしたラインは、真重心位置が設計重心位置よりも５００ｍｍ下側にずれた基準データ（真重心位置＝設計重心位置−５００ｍｍ）である。各基準データは、以下の図６で示す水平距離ａ，ｂの比率を真重心位置のずれ量に応じて変えることで算出する。また、図６で示す水平距離ａ，ｂの比率を真重心位置のずれ量に応じて変えることで、様々なずれ量に応じた０°から９０°の反転角度の範囲で吊点１ｂに掛かる荷重を算出する。そして、ステップＳ１６からＳ１９で記録した値と各基準データとの比較により真重心位置のずれ方向およびずれ量を推定する。

図６は、本実施形態に係る重量物の反転方法の真重心位置に応じた補助ワイヤに掛かる力の考え方を示す図である。

図６では、設計重心Ｇが反転支点１ａの鉛直方向の直線上を跨いだ後の反転角度（例えば、ここでは４０°から４５°付近）の状態で、補助ワイヤ４Ａ，４Ｂに掛かる荷重の検討を行った。
Ｍ：重心（設計重心、真重心）の垂直方向のモーメント
Ｐ：ポーラクレーンに掛かる荷重
ａ：重心Ｇと吊点１ｂとの水平距離
ｂ：重心Ｇと反転支点１ａとの水平距離
ｃ：補助ワイヤ４Ａと反転支点１ａとの最短距離
ｄ：補助ワイヤ４Ｂと反転支点１ａとの最短距離
α：補助ワイヤ４Ｂの水平に対する角度
β：補助ワイヤ４Ａの水平に対する角度
（１）設計重心位置に対して真重心位置のずれが無い場合
Ｍ×ｂ＝Ｐ×（ａ＋ｂ）
この場合、反転支点１ａおよび吊点１ｂが設計重心Ｇと共に直線Ｌ上に配置されていることから、水平距離ａ，ｂの比率を常に維持しながら、反転支点１ａと吊点１ｂとに一定の荷重が掛かって反転でき、ここでは補助ワイヤ４Ａ，４Ｂを用いないとしている。
（２）設計重心位置に対して真重心位置が上側にずれている場合
この場合、真重心位置のずれ量に応じたポーラクレーン３に掛かる荷重の算出において、ポーラクレーン３に定格荷重以上の荷重が掛かるおそれがある。
そこで、ポーラクレーン３に定格荷重以上の荷重が掛かるおそれがあるときに、補助ワイヤ４Ａ，４Ｂで補助を行う。
このときをＰ＝０とすると、
Ｍ×ｂ＋Ｔａ×ｃ＝Ｔｂ×ｄ
補助ワイヤ４Ａ，４Ｂに掛かる荷重を軽減するため、ｃ，ｄを極力長く取れるようにα，βを小さくするように考慮する。
真重心位置が設計重心位置より上側にずれていた場合、反転支点１ａから真重心との間の水平距離ｂ、および真重心から吊点１ｂとの間の水平距離ａについて、水平距離ａが小さく水平距離ｂが大きくなる。このため、真重心が反転支点１ａの鉛直方向の直線上を跨いだ後、補助ワイヤ４Ｂに掛かる荷重が大きくなることから、ポーラクレーン３により補助する。この補助を実施する範囲は、例えば、真重心位置のずれ量が５００ｍｍであった場合、反転角度ｇから反転角度Ｅの範囲をポーラクレーン３による補助分担とする（図７参照）。
（３）設計重心位置に対して真重心位置が下側にずれている場合
この場合、ポーラクレーン３にはほとんど荷重が掛からない。
Ｍ×ｂ＋Ｔａ×ｃ＝Ｐ×（ａ＋ｂ）＋Ｔｂ×ｄ
真重心位置が設計重心位置より下側にずれていた場合、反転支点１ａから真重心との間の水平距離ｂ、および真重心から吊点１ｂとの間の水平距離ａについて、水平距離ａが大きく水平距離ｂが小さくなる。このため、真重心が反転支点１ａの鉛直方向の直線上を跨ぐ前、補助ワイヤ４Ａに掛かる荷重が大きくなることから、ポーラクレーン３により補助する。この補助を実施する範囲は、例えば、真重心位置のずれ量が５００ｍｍであった場合、反転角度Ａから反転角度ｆの範囲をポーラクレーン３による補助分担とする（図７参照）。

図７は、本実施形態に係る重量物の反転方法の反転作業計画を示す図である。

吊点１ｂの下側に設計重心Ｇが位置する、つまり反転支点１ａの上側に設計重心Ｇが位置すると、反転方向で荷重が入れ替わることで、ポーラクレーン３への荷重の掛かりかたが不安定な状態となる。このため、この対策を講じる必要がある。また、設計重心位置に対して真重心位置のずれがある場合、反転と共に反転支点１ａから真重心との間と、真重心から吊点１ｂとの間の水平距離比が設計重心位置のときと比較して変化するため、ポーラクレーン３に掛かる荷重もそれに従い変化し、ポーラクレーン３に過度な荷重が掛かる。このため、この対策も講じる必要がある。

設計重心位置に対して真重心位置のずれが無い場合、反転支点１ａの上に重心（設計重心Ｇ）がきたときのみ不安定な状態となる。従って、反転支点１ａの上に重心（設計重心Ｇ）がきたときは、補助ワイヤ４Ａ，４Ｂにより荷重変化を補助する。なお、本実施形態では、補助ワイヤ４Ａ，４Ｂにより荷重変化を補助する範囲を、反転支点１ａの上に重心（設計重心Ｇ）がきたときを含み安全を考慮して反転角度Ｂから反転角度Ｃの範囲とした。

横倒し時、真重心位置が設計重心位置より上側にずれていた場合、反転と共に吊点１ｂに掛かる荷重は小さくなり、反転支点１ａに掛かる荷重が大きくなる。また、真重心位置のずれ量により異なるが、反転角度がある角度になると反転支点１ａに１００％荷重が掛かり、一気に反転が進むように荷が不安定な状態となる。従って、ある角度の範囲において、補助ワイヤ４Ａ，４Ｂにより荷重変化を補助する。ある角度は、反転支点１ａの上に重心（真重心）がきたときを含み、真重心位置のずれ量が大きいほど大きい範囲となる。例えば、真重心位置のずれ量が５００ｍｍであった場合、ある角度は、安全を考慮して反転角度Ａから反転角度Ｅの範囲とした。また、ある角度は、真重心位置のずれ量がゼロに近づくに連れて真重心位置のずれが無い場合の反転角度Ｂから反転角度Ｃの範囲に近づく。

横倒し時、真重心位置が設計重心位置より下側にずれていた場合、反転と共に吊点１ｂに掛かる荷重は大きくなり、反転支点１ａに掛かる荷重が小さくなる。また、真重心位置のずれ量により異なるが、反転角度がある角度になると反転支点１ａに１００％荷重が掛かり、ポーラクレーン３のみでの反転が不可能となり地切ってしまうこととなる。従って、ある角度の範囲において、補助ワイヤ４Ａ，４Ｂにより荷重変化を補助する。ある角度は、反転支点１ａの上に重心（真重心）がきたときを含み、真重心位置のずれ量が大きいほど大きい範囲となる。例えば、真重心位置のずれ量が５００ｍｍであった場合、ある角度は、安全を考慮して反転角度Ａから反転角度Ｄの範囲とした。また、ある角度は、真重心位置のずれ量がゼロに近づくに連れて真重心位置のずれが無い場合の反転角度Ｂから反転角度Ｃの範囲に近づく。

図８は、本実施形態に係る重量物の反転方法の反転手法のフローチャートである。図９は、本実施形態に係る重量物の反転方法の反転手法の工程図である。

図８および図９は、設計重心位置に対して真重心位置のずれが無い場合での反転手法を示す。設計重心位置に対して真重心位置のずれが無い場合、理論上は、吊点１ｂ、反転支点１ａに負荷する荷重は一定であるが、実際は、図９（ｄ）のように、反転支点１ａの鉛直方向の直線上を設計重心Ｇが跨いで通過するときが荷重が不安定な領域となる。このため、以下のような反転手法により重量物１の反転時の姿勢制御を行う。

反転開始から第一の所定角度までポーラクレーン３のみで反転を継続する（ステップＳ２１、図９（ａ）−（ｂ））。ここで、反転開始は、起立状態で反転角度０°である。また、第一の所定角度は、上記安全を考慮して反転角度Ｂである。また、反転開始から第一の所定角度までの間、図７に示すように、上述したポーラクレーン３の定格荷重を超えることのない反転角度Ａまでは、ポーラクレーン（Ｐ／Ｃ）３により巻上装置３ｃのワイヤを所定長さ巻き上げて重量物１を吊り上げて反転を行い、反転角度Ａから反転角度Ｂまでは、角度センサ８の値を監視しながら設定した管理角度ずつポーラクレーン３により小刻みに反転を行う。

次に、第一の所定角度になった時点で反転を停止し各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂを緊張させる（ステップＳ２２）。そして、反転側の補助ワイヤ４Ａを引き（ステップＳ２３）、反転反対側の補助ワイヤを緩め（ステップＳ２４）、このステップＳ２３，Ｓ２４を繰り返す（ステップＳ２５、図９（ｃ）−（ｅ））。このとき、ポーラクレーン３の巻上装置３ｃのワイヤが緩まないように、ポーラクレーン３の第一荷重センサ５の値が０ｔにならないように監視する（ステップＳ２６）。また、このとき、角度センサ８の値を監視しながら管理角度ずつ各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂにより小刻みに反転を行う。また、このとき、各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂの第二荷重センサ６および第三荷重センサ７により各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂに過剰な荷重が掛かっていないかを監視する。

次に、第二の所定角度になった時点でポーラクレーン３による反転に切り替え反転終了まで重量物１を反転させる（ステップＳ２７、図９（ｆ）−（ｇ））。ここで、第二の所定角度は、上記安全を考慮して反転角度Ｃである。また、反転終了は横倒し状態で反転角度は９０°である。また、第二の所定角度から反転終了までの間、図７に示すように、上述したポーラクレーン３の定格荷重を超えることのない反転角度Ｅまでは、角度センサ８の値を監視しながら管理角度ずつポーラクレーン３により小刻みに反転を行い、反転角度Ｅから反転終了まではポーラクレーン３の巻上装置３ｃのワイヤを所定長さ巻き上げて重量物１を吊り上げて反転を行う。なお、反転終了直前に、重量物１を反転支点１ａと共に横倒し状態を支持する支持部材９を配置する。支持部材９は、受台２と同様に横移動が可能に構成され、受台２と共に重量物１を横移動させることができ、格納容器の出入口から搬出できる。

設計重心位置に対して真重心位置のずれが無い場合での反転手法において、図７に示すように、反転開始からポーラクレーン３の定格荷重を超えることのない反転角度Ａまでは、ポーラクレーン３の巻上装置３ｃのワイヤが傾いてきたら、受台２を横移動してワイヤが鉛直になるように補正する。また、反転角度Ａからポーラクレーン３の定格荷重を超えることのない反転角度Ｅまでは、ポーラクレーン３の巻上装置３ｃのワイヤが傾いてきたら、ポーラクレーン３のトロリー３ｂを横移動してワイヤが鉛直になるように補正する。また、反転角度Ｅから反転終了までは、ポーラクレーン３の巻上装置３ｃのワイヤが傾いてきたら、受台２を横移動してワイヤが鉛直になるように補正する。

図１０は、本実施形態に係る重量物の反転方法の他の反転手法のフローチャートである。図１１は、本実施形態に係る重量物の反転方法の他の反転手法の工程図である。

図１０および図１１は、真重心位置が設計重心位置より上側にずれていた場合での反転手法を示す。真重心位置が設計重心位置より上側にずれていた場合、図１１（ｃ）に示すように、反転支点１ａの鉛直方向の直線上を真重心Ｇａが跨いで通過するときが、図９（ｄ）で示す設計重心位置に対して真重心位置のずれが無い場合より早くに発生する。その発生位置は、図４に示すステップＳ２０で真重心位置が設計重心位置より上側にずれていることの推定で分かる。ただし、ずれ量については定量的に推定できないため、以下のような反転手法により重量物１の反転時の姿勢制御を行う。

反転開始から第一の所定角度までポーラクレーン３のみで反転を継続する（ステップＳ３１、図１１（ａ）−（ｂ））。ここで、反転開始は、起立状態で反転角度０°である。また、第一の所定角度は、上記安全を考慮して反転角度Ａである。また、反転開始から第一の所定角度までの間、図７に示すように、上述したポーラクレーン３の定格荷重を超えることのない反転角度Ａまでは、ポーラクレーン（Ｐ／Ｃ）３により巻上装置３ｃのワイヤを所定長さ巻き上げて重量物１を吊り上げて反転を行う。

次に、第一の所定角度になった時点で反転を停止し各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂを緊張させる（ステップＳ３２）。そして、反転側の補助ワイヤ４Ａを引き（ステップＳ３３）、反転反対側の補助ワイヤ４Ｂを緩め（ステップＳ３４）、このステップＳ３３，Ｓ３４を繰り返す（ステップＳ３５、図１１（ｃ）−（ｅ））。このとき、角度センサ８の値を監視しながら管理角度ずつ各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂにより小刻みに反転を行う。また、このとき、各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂの第二荷重センサ６および第三荷重センサ７により各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂに過剰な荷重が掛かっていないかを監視する。

そして、第二の所定角度になった時点でポーラクレーン３による反転に切り替え反転終了まで重量物１を反転させる（ステップＳ３６、図１１（ｆ）−（ｇ））。ここで、第二の所定角度は、上記安全を考慮して反転角度Ｅである。また、反転終了は横倒し状態で反転角度は９０°である。また、第二の所定角度から反転終了までの間、ポーラクレーン３の巻上装置３ｃのワイヤを所定長さ巻き上げて重量物１を吊り上げて反転を行う。なお、反転終了直前に、重量物１を反転支点１ａと共に横倒し状態を支持する支持部材９を配置する。支持部材９は、受台２と同様に横移動が可能に構成され、受台２と共に重量物１を横移動させることができ、格納容器の機器搬出入口から搬出できる。

ステップＳ３２からＳ３６の間、ステップＳ３７からＳ４１を実施する。まず、ポーラクレーン３の巻上装置３ｃのワイヤが緩まないように、ポーラクレーン３の第一荷重センサ５の値が０ｔから３０ｔの範囲になるように監視する（ステップＳ３７）。次に、第一の所定角度と第二の所定角度との間の第一の中間角度になった時点で反転を停止する（ステップＳ３８）。ここで、第一の中間角度は、反転角度ｆであり、上側のずれ量５００ｍｍの場合に算出し、反転支点１ａの鉛直方向の直線上を真重心Ｇａが跨いで通過する前の反転角度である。次に、各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂにより反転を行いつつ、ポーラクレーン３の巻上装置３ｃのワイヤが緩まないように、ポーラクレーン３の第一荷重センサ５の値が０ｔにならないように監視する（ステップＳ３９）。そして、反転反対側の補助ワイヤ４Ｂの第三荷重センサ７の値の上昇により、真重心Ｇａが反転支点１ａの鉛直方向の直線上を跨いで通過したことを確認する（ステップＳ４０）。さらに、第一の所定角度と第二の所定角度との間の第二の中間角度を超えた時点で各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂにより反転を行いつつ、ポーラクレーン３により補助する（ステップＳ４１）。第二の中間角度は、反転角度ｇであり、上側のずれ量５００ｍｍの場合に算出し、反転支点１ａの鉛直方向の直線上を真重心Ｇａが跨いで通過する反転角度である。また、ステップＳ４１において、ポーラクレーン３による補助（補助分担）は、ポーラクレーン３の第一荷重センサ５の値が５０ｔから１００ｔの範囲になるように監視する。その後、ステップＳ５６まで、各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂにより反転を行いつつ、ポーラクレーン３による補助を行う。

真重心位置が設計重心位置より上側にずれていた場合での反転手法において、図７に示すように、反転開始からポーラクレーン３の定格荷重を超えることのない反転角度Ａまでは、ポーラクレーン３の巻上装置３ｃのワイヤが傾いてきたら、受台２を横移動してワイヤが鉛直になるように補正する。また、反転角度Ａからポーラクレーン３の定格荷重を超えることのない反転角度Ｅまでは、ポーラクレーン３の巻上装置３ｃのワイヤが傾いてきたら、ポーラクレーン３のトロリー３ｂを横移動してワイヤが鉛直になるように補正する。また、反転角度Ｅから反転終了までは、ポーラクレーン３の巻上装置３ｃのワイヤが傾いてきたら、受台２を横移動してワイヤが鉛直になるように補正する。

図１２は、本実施形態に係る重量物の反転方法の他の反転手法のフローチャートである。図１３は、本実施形態に係る重量物の反転方法の他の反転手法の工程図である。

図１２および図１３は、真重心位置が設計重心位置より下側にずれていた場合での反転手法を示す。真重心位置が設計重心位置より下側にずれていた場合、図１３（ｅ）で示すように、反転支点１ａの鉛直方向の直線上を真重心Ｇａが跨いで通過するときが、図９（ｄ）で示す設計重心位置に対して真重心位置のずれが無い場合より遅くに発生する。その発生位置は、図４に示すステップＳ２０で真重心位置が設計重心位置より下側にずれていることの推定で分かる。ただし、ずれ量については定量的に推定できないため、以下のような反転手法により重量物１の反転時の姿勢制御を行う。

反転開始から第一の所定角度までポーラクレーン３のみで反転を継続する（ステップＳ５１、図１３（ａ）−（ｂ））。ここで、反転開始は、起立状態で反転角度０°である。また、第一の所定角度は、上記安全を考慮して反転角度Ａである。また、反転開始から第一の所定角度までの間、図７に示すように、上述したポーラクレーン３の定格荷重を超えることのない反転角度Ａまでは、ポーラクレーン（Ｐ／Ｃ）３により巻上装置３ｃのワイヤを所定長さ巻き上げて重量物１を吊り上げて反転を行う。

次に、第一の所定角度になった時点で反転を停止し各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂを緊張させる（ステップＳ５２）。そして、反転側の補助ワイヤ４Ａを引き（ステップＳ５３）、反転反対側の補助ワイヤ４Ｂを緩め（ステップＳ５４）、このステップＳ５３，Ｓ５４を繰り返す（ステップＳ５５、図１３（ｃ）−（ｅ））。このとき、角度センサ８の値を監視しながら管理角度ずつ各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂにより小刻みに反転を行う。また、このとき、各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂの第二荷重センサ６および第三荷重センサ７により各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂに過剰な荷重が掛かっていないかを監視する。

そして、第二の所定角度になった時点でポーラクレーン３による反転に切り替え反転終了まで重量物１を反転させる（ステップＳ５６、図１３（ｆ）−（ｇ））。ここで、第二の所定角度は、上記安全を考慮して反転角度Ｄである。また、反転終了は横倒し状態で反転角度は９０°である。そして、図７に示すように、反転角度Ｄから上述したポーラクレーン３の定格荷重を超えることのない反転角度Ｅまでは、角度センサ８の値を監視しながら管理角度ずつポーラクレーン３により小刻みに反転を行い、反転角度Ｅから反転終了まではポーラクレーン３の巻上装置３ｃのワイヤを所定長さ巻き上げて重量物１を吊り上げて反転を行う。なお、反転終了直前に、重量物１を反転支点１ａと共に横倒し状態を支持する支持部材９を配置する。支持部材９は、受台２と同様に横移動が可能に構成され、受台２と共に重量物１を横移動させることができ、格納容器の機器搬出入口から搬出できる。

ステップＳ５２からＳ５６の間、ステップＳ５７からＳ６０を実施する。各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂによる反転と同時に、ポーラクレーン３により補助する（ステップＳ５７）。ステップＳ５７において、ポーラクレーン３による補助（補助分担）は、ポーラクレーン３の第一荷重センサ５の値が５０ｔから１００ｔの範囲になるように監視する。次に、第一の所定角度と第二の所定角度との間の中間角度になった時点で反転を停止する（ステップＳ５８）。ここで、中間角度は、反転角度ｆであり、下側のずれ量５００ｍｍの場合に算出し、反転支点１ａの鉛直方向の直線上を真重心Ｇａが跨いで通過する前の反転角度である。次に、各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂにより反転を行いつつ、ポーラクレーン３の巻上装置３ｃのワイヤが緩まないように、ポーラクレーン３の第一荷重センサ５の値が０ｔにならないように監視する（ステップＳ５９）。そして、反転反対側の補助ワイヤ４Ｂの第三荷重センサ７の値の上昇により、真重心Ｇａが反転支点１ａの鉛直方向の直線上を跨いで通過したことを確認する（ステップＳ６０）。その後、ステップＳ５５以下に戻り、反転角度Ｄまで、各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂにより反転を行う。

真重心位置が設計重心位置より下側にずれていた場合での反転手法において、図７に示すように、反転開始からポーラクレーン３の定格荷重を超えることのない反転角度Ａまでは、ポーラクレーン３の巻上装置３ｃのワイヤが傾いてきたら、受台２を横移動してワイヤが鉛直になるように補正する。また、反転角度Ａからポーラクレーン３の定格荷重を超えることのない反転角度Ｅまでは、ポーラクレーン３の巻上装置３ｃのワイヤが傾いてきたら、ポーラクレーン３のトロリー３ｂを横移動してワイヤが鉛直になるように補正する。また、反転角度Ｅから反転終了までは、ポーラクレーン３の巻上装置３ｃのワイヤが傾いてきたら、受台２を横移動してワイヤが鉛直になるように補正する。

なお、反転確度Ａから反転角度Ｅは、例えば図７に示すように、０°から９０°の範囲内において、Ａ＜Ｂ＜Ｃ＜Ｄ＜Ｅとなるように設定してもよい。また、反転角度（中間角度）ｆ，ｇは、例えば図７に示すように、反転角度Ａから反転角度Ｅの範囲内において、ｆ＜ｇとなるように設定してもよい。さらに、反転角度ｆは、例えば図７に示すように、反転角度Ａと反転角度Ｂの間の角度とし、反転角度ｇは、反転角度Ｂと反転角度Ｃの間の角度としてもよい。さらに、反転角度ｆは、真重心位置が設計重心位置より上側にずれていた場合と、真重心位置が設計重心位置より下側にずれていた場合とで同じ反転角度であってもよい。

上述したように、本実施形態の重量物の反転方法は、重量物１の情報を取得するステップと、反転開始から第一の所定角度までポーラクレーン（揚重設備）３の吊り上げにより姿勢制御するステップと、第一の所定角度から第二の所定角度まで主に各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂを反転方向Ｒもしくは反転反対方向Ｒ’に緊張し、姿勢制御するステップと、を含む。

上述したように、重量物１の反転支点１ａの鉛直方向の直線上を重心Ｇ（Ｇａ）が跨いで通過するときが荷重が不安定な領域となる。荷重が不安定な領域では、ポーラクレーン３の定格荷重を超えるおそれがある。そのため、この領域の以前で、反転開始から第一の所定角度まではポーラクレーン３で姿勢制御を行い、この領域となる第一の所定角度から第二の所定角度までは、主に各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂを反転方向Ｒもしくは反転反対方向Ｒ’に緊張して姿勢制御する。これにより、揚重設備を新たに設置せずにポーラクレーン３の定格荷重を超えることなく重量物１を安全にハンドリングすることができる。

また、本実施形態の重量物の反転方法では、第二の所定角度から反転終了までポーラクレーン３の吊り上げにより姿勢制御するステップをさらに含むことがよい。

荷重が不安定な領域を超えた後は、ポーラクレーン３の定格荷重を超えるおそれがないため、ポーラクレーン３の吊り上げにより姿勢制御を行うことで、重量物１を安全にハンドリングすることができる。

また、本実施形態の重量物の反転方法では、重量物１の角度を計測する角度センサ８を用い、重量物１の反転角度を監視することがよい。

角度センサ８により重量物１の反転角度を監視することで、荷重が不安定な領域を判断することが可能となり、重量物１を安全にハンドリングすることができる。

また、本実施形態の重量物の反転方法では、ポーラクレーン３に掛かる荷重を計測する第一荷重センサ５と、各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂに掛かる荷重を計測する第二荷重センサ６および第三荷重センサ７を用い、各荷重を監視することがよい。

第一荷重センサ５、第二荷重センサ６および第三荷重センサ７により各荷重を監視することで、ポーラクレーン３や各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂに掛かる荷重を管理でき、重量物１を安全にハンドリングすることができる。

また、本実施形態の重量物の反転方法では、重量物１の設計重心位置を間に置いた直線Ｌ上にポーラクレーン３の吊点１ｂと反転中心となる反転支点１ａとが設けられており、反転する前に、起立状態の反転開始から設計重心位置が反転支点１ａの鉛直方向の直線上を超える前まで、重量物１の角度およびポーラクレーン３に掛かる荷重の関係曲線と計測値とを比較して設計重心位置と真重心位置とのずれを推定するステップと、設計重心位置に対する真重心位置のずれに基づいて、第一の所定角度から第二の所定角度までの範囲におけるポーラクレーン３による補助分担を設定するステップと、をさらに含むことがよい。

設計重心位置と真重心位置とのずれを推定し、この推定により荷重が不安定な領域を重心の位置ずれに応じて判断することが可能となり、これにより、必要に応じて、第一の所定角度から第二の所定角度までの範囲でポーラクレーン３による補助分担を設定できる。このため、重量物１を安全にハンドリングすることができる。

また、本実施形態の重量物の反転方法では、真重心位置が設計重心位置に対して上側にずれていると推定した場合、第一の所定角度から第二の所定角度までの範囲において、真重心Ｇａが反転支点１ａの鉛直方向の直線上を跨いだ後にポーラクレーン３の吊り上げによる補助を行うことがよい。

真重心位置が設計重心位置より上側にずれていた場合、反転支点１ａの鉛直方向の直線上を真重心Ｇａが跨いで通過するときが、設計重心Ｇのずれが無い場合より早くに発生する。このため、真重心Ｇａが反転支点１ａの鉛直方向の直線上を跨いだ後に反転反対側の補助ワイヤ４Ｂに荷重が掛かりやすくなる。そこで、ポーラクレーン３の吊り上げによる補助を行うことで、重量物１を安全にハンドリングすることができる。

また、本実施形態の重量物の反転方法では、真重心位置が設計重心位置に対して下側にずれていると推定した場合、第一の所定角度から第二の所定角度までの範囲において、真重心Ｇａが反転支点１ａの鉛直方向の直線上を跨ぐ前にポーラクレーン３の吊り上げによる補助を行うことがよい。

真重心位置が設計重心位置より下側にずれていた場合、反転支点１ａの鉛直方向の直線上を真重心Ｇａが跨いで通過するときが、設計重心Ｇのずれが無い場合より遅くに発生する。このため、真重心Ｇａが反転支点１ａの鉛直方向の直線上を跨ぐ前に反転側の補助ワイヤ４Ａに荷重が掛かりやすくなる。そこで、ポーラクレーン３の吊り上げによる補助を行うことで、重量物１を安全にハンドリングすることができる。

また、本実施形態の重量物の反転方法では、真重心位置の設計重心位置に対するずれ量に応じてポーラクレーン３の吊り上げにより補助する範囲を設定することがよい。

真重心位置の設計重心位置に対するずれ量が異なることで、荷重が不安定な領域が変化する。真重心位置の設計重心位置に対するずれ量が大きくなるほど、荷重が不安定な領域が大きくなる。このため、真重心位置の設計重心位置に対するずれ量に応じてポーラクレーン３の吊り上げにより補助する範囲を設定することで、重量物１を安全にハンドリングすることができる。

図１４は、本実施形態に係る重量物の反転作業支援装置のブロック図である。

反転作業支援装置は、上述した第一荷重センサ５、第二荷重センサ６、第三荷重センサ７、角度センサ８の値を入力する制御部１０を有している。

制御部１０は、例えば、コンピュータであり、図には明示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなマイクロプロセッサを含む演算処理装置や、ＲＯＭやＲＡＭのようなメモリおよびストレージを含む記憶装置などにより実現される。演算処理装置は、記憶装置に記憶されているプログラムに従って演算処理を実施する。制御部１０は、図には明示しないが、入力装置、表示装置、音声出力装置、ドライブ装置、および入出力インターフェース装置を有してもよい。入力装置は、操作されることにより入力データを生成するもので、キーボードおよびマウスの少なくとも一方を含む。表示装置は、ディスプレイを含む。音声出力装置は、スピーカーを含む。ドライブ装置は、プログラムなどのデータが記録された記録媒体からデータを読み出す。記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク、光磁気ディスクなどのように情報を光学的、電気的或いは磁気的に記録する記録媒体、ＲＯＭ、フラッシュメモリなどの様に情報を電気的に記録する半導体メモリなど、様々なタイプの記録媒体を用いることができる。入出力インターフェース装置は、演算処理装置と記憶装置と入力装置と表示装置と音声出力装置とドライブ装置との間でデータ通信する。

制御部１０は、推定部１０ａと、設定部１０ｂと、記憶部１０ｃと、出力部１０ｄと、を有する。

推定部１０ａは、第一荷重センサ５および角度センサ８の値を入力し、図４に示す真重心位置の推定を実行する。

設定部１０ｂは、推定部１０ａにおいて推定した真重心位置に基づき、図７に示す反転作業計画を設定する。

記憶部１０ｃは、推定部１０ａにおいて真重心位置を推定したり、設定部１０ｂにおいて反転作業計画を設定したりするため、重量物１の重量や設計重心位置、ポーラクレーン３の定格荷重、各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂの耐荷重、および図６で示す情報などの重量物１の情報や、推定した真重心位置や、設定した反転作業計画が記憶されている。重量物１の情報は、入力装置により入力される。また、推定部１０ａの推定を人為的に行い入力装置により入力されてもよい。また、設定部１０ｂの反転作業計画を人為的に行い入力装置により入力されてもよい。

出力部１０ｄは、上述した表示装置や音声出力装置を含む。出力部１０ｄは、記憶部１０ｃに記憶されている反転作業計画に基づく支援を表示や音声により出力する。

従って、反転作業支援装置は、図７から図１３に示す反転作業を実施するにあたり、入力した第一荷重センサ５、第二荷重センサ６、第三荷重センサ７、角度センサ８の値の入力に基づき、作業者または作業監視者または作業管理者に対して、出力部１０ｄから出力制御を行う。具体的に、反転作業支援装置は、制御部１０において、図７に示す反転作業計画に基づき、図８、図１０、図１２に示す反転手法を出力制御する。

このように、本実施形態の反転作業支援装置は、重量物１を吊り上げるポーラクレーン３に掛かる荷重を計測する第一荷重センサ５と、重量物１の反転方向Ｒと反転反対方向Ｒ’とにそれぞれ張力を付与する各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂに掛かる荷重を計測する第二荷重センサ６および第三荷重センサ７と、重量物１の角度を計測する角度センサ８と、各センサ５，６，７，８からの入力に基づいてポーラクレーン３および各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂによる重量物１の反転作業計画を出力制御する制御部１０と、を備える。

また、制御部１０は、重量物１の設計重心位置と真重心位置とのずれに応じてポーラクレーン３および各補助ワイヤ４Ａ，４Ｂによる重量物１の反転作業計画を出力制御する。

反転作業を実施する場合、反転作業計画を作業管理者が管理し、作業管理者からの反転作業計画の指示に基づいて第一荷重センサ５、第二荷重センサ６、第三荷重センサ７、角度センサ８の値を作業監視者が監視し、作業者に指示を出す。本実施形態の反転作業支援装置によれば、作業監視者による作業者への指示や、作業管理者による作業監視者への指示の作業をすることができ、作業管理者や作業監視者の負担を軽減でき、さらに作業者への指示の人為的ミスや遅滞を防ぐことができる。これにより、揚重設備を新たに設置せずにポーラクレーン３の定格荷重を超えることなく重量物１を安全にハンドリングすることができる。

１ 重量物
１ａ 反転支点
１ｂ 吊点
３ ポーラクレーン（揚重設備）
４Ａ，４Ｂ 補助ワイヤ
５ 第一荷重センサ
６ 第二荷重センサ
７ 第三荷重センサ
８ 角度センサ
１０ 制御部

Claims (10)

1. 重量物の情報を取得するステップと、
   反転開始から第一の所定角度まで揚重設備の吊り上げにより姿勢制御するステップと、
   前記第一の所定角度から第二の所定角度まで主に各補助ワイヤを反転方向もしくは反転反対方向に緊張し、姿勢制御するステップと、
   を含む、重量物の反転方法。
2. 前記第二の所定角度から反転終了まで前記揚重設備の吊り上げにより姿勢制御するステップをさらに含む、請求項１に記載の重量物の反転方法。
3. 前記重量物の角度を計測する角度センサを用い、前記重量物の反転角度を監視する、請求項１または２に記載の重量物の反転方法。
4. 前記揚重設備に掛かる荷重を計測する第一荷重センサと、各前記補助ワイヤに掛かる荷重を計測する第二荷重センサおよび第三荷重センサを用い、各前記荷重を監視する、請求項１から３のいずれか１つに記載の重量物の反転方法。
5. 前記重量物の設計重心位置を間に置いた直線上に前記揚重設備の吊点と反転中心となる反転支点とが設けられており、
   反転する前に、起立状態の反転開始から前記設計重心位置が前記反転支点の鉛直方向の直線上を超える前まで、前記重量物の角度および前記揚重設備に掛かる荷重の関係曲線と計測値とを比較して前記設計重心位置と真重心位置とのずれを推定するステップと、
   前記設計重心位置に対する前記真重心位置のずれに基づいて、前記第一の所定角度から前記第二の所定角度までの範囲における前記揚重設備による補助分担を設定するステップと、
   をさらに含む、請求項１から４のいずれか１つに記載の重量物の反転方法。
6. 前記真重心位置が前記設計重心位置に対して上側にずれていると推定した場合、前記第一の所定角度から前記第二の所定角度までの範囲において、真重心が前記反転支点の鉛直方向の直線上を跨いだ後に前記揚重設備の吊り上げによる補助を行う、請求項５に記載の重量物の反転方法。
7. 前記真重心位置が前記設計重心位置に対して下側にずれていると推定した場合、前記第一の所定角度から前記第二の所定角度までの範囲において、真重心が前記反転支点の鉛直方向の直線上を跨ぐ前に前記揚重設備の吊り上げによる補助を行う、請求項５に記載の重量物の反転方法。
8. 前記真重心位置の前記設計重心位置に対するずれ量に応じて前記揚重設備の吊り上げにより補助する範囲を設定する、請求項６または７に記載の重量物の反転方法。
9. 重量物を吊り上げる揚重設備に掛かる荷重を計測する第一荷重センサと、
   前記重量物の反転方向と反転反対方向とにそれぞれ張力を付与する各補助ワイヤに掛かる荷重を計測する第二荷重センサおよび第三荷重センサと、
   前記重量物の角度を計測する角度センサと、
   各前記センサからの入力に基づいて前記揚重設備および各前記補助ワイヤによる前記重量物の反転作業計画を出力制御する制御部と、
   を備える、重量物の反転作業支援装置。
10. 前記制御部は、前記重量物の設計重心位置と真重心位置とのずれに応じて前記揚重設備および各前記補助ワイヤによる前記重量物の反転作業計画を出力制御する、請求項９に記載の重量物の反転作業支援装置。

Images