JP5854821B2 - 水中ボルト・ナット締緩装置及び該装置を用いた水中リラッキング工法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば原子力発電施設（プラント）に適用して有効な水中ボルト・ナット締緩装置及び該装置を用いた水中リラッキング工法に関する。

原子力発電に使用された使用済燃料は、原子力発電施設内に定設された使用済燃料貯蔵ピット（プール）の床に設置されている使用済燃料貯蔵ラックに貯蔵され、ここで一定期間冷却した後、施設外の再処理施設に運び出される。

近年、原子力発電の発電量の増加に伴い、使用済燃料が増加しており、原子力発電所内において使用済燃料の貯蔵能力を増強する必要性が高まってきている。使用済燃料の貯蔵能力の増強は、使用済燃料を収容するラックセルをより密に再配置する所謂リラッキングを行うことによって実施される。

リラッキング工法としては、例えば特許文献１や特許文献２で開示されたものが有る。これは、先ず複数のラックセルより構成される既存の使用済燃料貯蔵ラックを使用済燃料貯蔵ピットの床面に埋め込まれた基礎ボルトから取り外した後、当該既存の使用済燃料貯蔵ラックを吊り上げて撤去する。そして、既存の使用済燃料貯蔵ラックを撤去した位置に架台ブロックを設置した後に、当該架台ブロック上にスタッドボルトによりラックセルの密度が既存の使用済燃料貯蔵ラックと比較して高く設定された使用済燃料貯蔵ラックを設置するものである。

また、特許文献３に開示されているように、使用済燃料ラックの改造において、取替用使用済燃料ラック本体外周部に固定用板を具備した補強用板を取り付け、かつ上記固定用板と切断して残置された旧ラックのサポートプレートとの間にボルト固定用のねじが切られた連結用板を介装して、それら固定用板と連結用板及び連結用板と旧ラックのサポートプレートを夫々ボルトで固定することにより、取替用使用済燃料ラックを使用済燃料貯蔵ピットの側壁面に強固に固定するものもある。

特開２００３−２７０３８１号公報 特開平４−２８５８９５号公報 特開２００３−３０７５８６号公報 特開２０１０−１７３０５９号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２で開示されたリラッキング工法にあっては、水中で行うリラッキング工法であることの明示が無いと共に、ボルト穴を明けること無くナットを細長い締結工具で取外し又は取付けすることで既存のラックと新設のラックを使用済燃料貯蔵ピットの床面上で取替え可能にするものであるが、水中でリラッキング工法を実施する場合に必要とされる、締結工具における遠隔操作の具体的な構成が開示されていない。

また、特許文献３に開示されたリラッキング工法にあっては、使用済燃料貯蔵ピットの側壁面に残置させた旧ラックのサポートプレートに穴明け加工をするのにあたっては、「水中で、かつ遠隔操作となるため専用治具を使用し」と記載されているだけで、専用治具の具体的な構成が開示されていないと共に、固定用板と連結用板及び連結用板と旧ラックのサポートプレートを夫々水中で遠隔操作によりボルトで固定する技術も一切開示されていないため、水中でリラッキング工法を実施することは不可能である。

尚、ボルト・ナット締結装置として、例えば特許文献４に開示されたものがある。これは、コンパクトなボルト・ナット締結装置を提供することを目的として、被締結部材を挟んで互いに近接離反自在にガイドフレームに支持される一対のアーム体と、一方のアーム体の先端部に設けられボルトの頭部に係合するボルト回転用のソケットと、ソケットを回転させる回転駆動手段と、他方のアーム体の先端部に設けられナットの回転を阻止するナット係止部とを備え、ナットをナット係止部に供給するナット供給路が、他方のアーム体の内部に一体形成されるものである。

しかしながら、特許文献４に開示されたボルト・ナット締結装置にあっては、一対のアームを互いに近接離反させる駆動手段やソケットを回転させる回転駆動手段の具体的な構成が開示されていないと共に、ナット係止部やナット供給路が一体形成されたアームがナットの個数増大に応じて長尺になる構造であるため、これを水中のリラッキング工事に適用するのは非常に困難である。

即ち、駆動手段等の遠隔操作を如何に行うかが不明であると共に、リラッキング工事におけるボルト・ナットの締結はその装置（工具本体）等を狭隘部（例えば図８の角穴１２２等）に通して行う必要があるが、アームが長尺になるとそれが不可能となるのである。また、固定用板と連結用板及び連結用板と旧ラックのサポートプレート等におけるボルトのピッチは比較的狭いので、ボルトがナット係止部やナット供給路が一体形成されたアームに沿って配列されている場合には、所定のボルト・ナットの締結時に、当該アームの全体が移動する構造であるので、当該アームが他のボルトと干渉して移動できず、ボルト・ナットの締結が不能となる事態が生じるのである。

そこで、本発明は、簡単な操作と構造により水中で遠隔操作により円滑にボルト・ナットの締緩作業が行える水中ボルト・ナット締緩装置と、該装置を用いて高線量環境下の使用済燃料貯蔵ピットにおいて遠隔操作で安全に水中リラッキング工事を施工できる水中リラッキング工法を提供することを目的とする。

斯かる目的を達成するための本発明に係る水中ボルト・ナット締緩装置は、
ピット内の被締結部材に対し水中でボルト・ナットを締緩する水中ボルト・ナット締緩装置であって、
地上から吊り下げられて前記被締結部材位置まで案内される工具本体と、
前記工具本体の上部に回転可能に組み付けられて前記被締結部材を貫通するボルトの頭部に着脱可能なボルト回転用ソケットと、
前記ボルト回転用ソケットを地上からの遠隔操作で回転させる回転駆動手段と、
前記工具本体の下部に昇降可能に組み付けられて前記ボルトの先端に接離するナットをホルダ部に保持するナットホルダと、
前記工具本体に組み付けられて前記ナットホルダを地上からの遠隔操作で昇降させる昇降シリンダと、
前記ナットホルダに一体的に組み付けられて前記ホルダ部に順次供給される複数個のナットを保持するリボルバー式のナット保持テーブルと、
前記ナット保持テーブルを地上からの遠隔操作で旋回させる旋回モータと、
前記ナット保持テーブル内のナットを前記ホルダ部に地上からの遠隔操作で下方から押し上げて供給し前記ボルトの先端に押し当てる押上げシリンダと、
を備えたことを特徴とする。

また、
前記回転駆動手段は、地上から手動で回転されるトルク竿の回転力がギア機構を介してボルト回転用ソケットに伝達されるものであることを特徴とする。

また、
前記回転駆動手段は、地上から遠隔操作されるボルト回転モータの回転力がギア機構を介してボルト回転用ソケットに伝達されるものであることを特徴とする。

また、
前記ボルト回転用ソケットと前記ナットホルダのホルダ部とで、前記ナット保持テーブルに所定数のナットを地上からの遠隔操作で充填することができるナット充填工具が挟持可能になっていることを特徴とする。

また、
前記ナット充填工具は、地上から吊り下げられるケーシング内に所定数のナットが各々のナット保持シリンダで個々に保持されて上下方向に搭載され、前記ナット保持テーブルの回転に同期して前記ナット保持シリンダが下から順次開放されることによりナットが自重で落下してナット保持テーブルに充填されるようになっていることを特徴とする。

斯かる目的を達成するための本発明に係る水中リラッキング工法は、
使用済燃料貯蔵ピット内に設置された複数のラックセルより構成される既設使用済燃料貯蔵ラックをその外周に設けたサポート板を切断して吊上げ撤去した後、ラックセルの密度が既設使用済燃料貯蔵ラックと比較して高く設定された新設使用済燃料貯蔵ラックを吊下げ設置する際に、新設使用済燃料貯蔵ラックの外周に設けたサポート板と前記使用済燃料貯蔵ピット内に残置された前記既設使用済燃料貯蔵ラックのサポート板部分とを連接板を介してボルト結合する水中リラッキング工事において、
前記新設使用済燃料貯蔵ラック側のサポート板及び前記既設使用済燃料貯蔵ラック側のサポート板部分のボルト穴と連接板のボルト穴とにボルトが貫通した状態下で、
前記水中ボルト・ナット締緩装置の工具本体を吊り下げて前記連接板位置まで案内した後、
前記ボルト回転用ソケットを前記所定のボルトの頭部に装着する一方前記ナットホルダを上昇させてそのホルダ部に前記ボルトの先端を挿入させ、
この後、前記ナット保持テーブルのナットを押し上げて前記ボルトの先端に押し当てて工具本体を位置決めし、
この位置決め後、前記ボルト回転用ソケットを回転させて当該ボルト・ナットを締結し、最後にトルクレンチでトルク確認を行い、以後これを繰り返して一枚の連接板におけるボルト・ナット締結作業を終了する、
ことを特徴とする。

また、
前記一枚の連接板におけるボルト・ナット締結作業の終了後に、前記ナット充填工具を吊り下げて前記工具本体のボルト回転用ソケットとナットホルダのホルダ部との間にセットし、この後、前記ナット保持テーブル上にナットを補充することを特徴とする。

本発明に係る水中ボルト・ナット締緩装置によれば、工具本体が地上から吊り下げられて被締結部材位置に案内され、ボルト回転用ソケットとナットホルダとで被締結部材に予め貫通されたボルトに位置決めされた後、ボルト回転用ソケットの回転でボルト・ナットが締緩されるので、簡単な操作と構造で、遠隔操作により水中で円滑にボルト・ナットの締緩作業が行える。

本発明に係る水中リラッキング工法によれば、水中ボルト・ナット締緩装置を用いて、新設使用済燃料貯蔵ラック側のサポート板と既設使用済燃料貯蔵ラック側のサポート板部分とを連接板を介してボルト結合する際に、遠隔操作により水中で円滑にボルト・ナットの締結作業が行えるので、高線量環境下の使用済燃料貯蔵ピットにおいて安全に水中リラッキング工事を施工できる。

本発明の実施例１を示す水中ボルト・ナット締緩装置の概略構成斜視図である。 水中ボルト・ナット締結時の工程図である。 水中ボルト・ナット締結時の工程図である。 ナット充填工具の概要図である。 ナット充填工具の使用状態図である。 本発明の実施例２を示す水中ボルト・ナット締緩装置の概略構成斜視図である。 工具本体の手動タイプと自動タイプの比較説明図である。 リラッキング工事における既設使用済燃料貯蔵ラックとサポート板の取合い構造図である。 リラッキング工事における新サポートストラクチャとサポート板の取合い構造図である。 リラッキング工事全般の工程図である。 リラッキング工事全般の工程図である。

以下、本発明に係る水中ボルト・ナット締緩装置及び該装置を用いた水中リラッキング工法を実施例により図面を用いて詳細に説明する。

図１は本発明の実施例１を示す水中ボルト・ナット締緩装置の概略構成斜視図、図２は水中ボルト・ナット締結時の工程図、図３は水中ボルト・ナット締結時の工程図、図４はナット充填工具の概要図、図５はナット充填工具の使用状態図、図８はリラッキング工事における既設使用済燃料貯蔵ラックとサポート板の取合い構造図、図９はリラッキング工事における新サポートストラクチャとサポート板の取合い構造図、図１０はリラッキング工事全般の工程図、図１１はリラッキング工事全般の工程図である。

本実施例は、本発明の水中ボルト・ナット締緩装置を原子力発電施設（プラント）におけるリラッキング工事に用いる例である。そこで、リラッキング工事全般の工程を図１０及び図１１で説明する。

先ず、工程１で、並設された使用済燃料貯蔵ピット（プール）１００Ａ，１００Ｂの両側に敷設されて使用済燃料貯蔵ピットクレーン１０１が走行する既設レール１０２上に仮設クレーン１０３を設置する。この仮設クレーン１０３は、使用済燃料貯蔵ピットクレーン１０１より大型の架構体からなり、四つのワイヤジャッキ１０４とラック受台１０５等を備えている。

尚、図中１０６は燃料集合体やその取扱い工具等を検査する燃料検査ピットで、１０７は使用済燃料貯蔵ピット（プール）１００Ａ又は１００Ｂから吊上げ撤去された既設使用済燃料貯蔵ラックアッセンブリ１０９（工程２参照）を除染し、かつ細断する除染場ピットである。また、図中１０８は新設使用済燃料貯蔵ラックとしての新サポートストラクチャ１１６（工程５参照）を仮置く仮設床である。尚、既設使用済燃料貯蔵ラックアッセンブリ１０９は、既設使用済燃料貯蔵ラック１１１に多数本（例えば１５０本）のラックセル１１０が据え付けられたものを言い（工程２参照）、新サポートストラクチャ１１６は多数本（例えば３００本）のラックセル１２１が据え付け可能な架構体を言う（工程６参照）。

次に、工程２で、例えば使用済燃料貯蔵ピット１００Ａにおいて、吊上げ撤去する既設使用済燃料貯蔵ラックアッセンブリ１０９内の全ての燃料集合体を使用済燃料貯蔵ピットクレーン１０１により他の空きの既設使用済燃料貯蔵ラックアッセンブリ１０９内に一時的に移動・保管させた後、仮設クレーン１０３を、吊上げ撤去する既設使用済燃料貯蔵ラックアッセンブリ１０９の真上に移動させる。そして、この仮設クレーン１０３の補助ホイスト１２０にマニピュレータ又は伸縮ポール１１３を介して水中穴明け装置における工具本体１２９を組み込んだ後、これを吊り下ろして、上，下二つの既設使用済燃料貯蔵ラック１１１の外周に設けられて使用済燃料貯蔵ピット１００Ａの側壁面に連結・固定されたサポート板（構造物）１１２に所要数の連接板取付用のボルト穴を明ける。

次に、工程３で、仮設クレーン１０３の補助ホイスト１２０に、水中穴明け装置の工具本体１２９に代えて、同じくマニピュレータ又は伸縮ポール１１３を介して水中放電加工切断装置の工具本体１１４を組み込み、上，下二つの既設使用済燃料貯蔵ラック１１１の外周に設けたサポート板１１２を、局部シールボックス等を用いて、ボルト穴を有したサポート板部分（ピット壁面側）１１２ａを残置するようにして切断する。

次に、工程４で、仮設クレーン１０３上から既設使用済燃料貯蔵ラック吊具１１５を吊上げ撤去する既設使用済燃料貯蔵ラックアッセンブリ１０９にセットした後、ワイヤジャッキ１０４を操作して当該既設使用済燃料貯蔵ラックアッセンブリ１０９を吊り上げ、ラック受台１０５に移載する。そして、仮設クレーン１０３を走行させて既設使用済燃料貯蔵ラックアッセンブリ１０９を除染場ピット１０７に吊り下ろして当該既設使用済燃料貯蔵ラックアッセンブリ１０９を除染し、かつ細断して廃棄処分する。

次に、工程５で、仮設クレーン１０３内に仮設床１０８に保管してあった新サポートストラクチャ１１６を取り込んだ後、当該新サポートストラクチャ１１６に新サポートストラクチャ吊具１１７をセットする。そして、ワイヤジャッキ１０４を操作して新サポートストラクチャ１１６を前述した既設使用済燃料貯蔵ラックアッセンブリ１０９が吊上げ撤去された位置に吊り下ろし、当該新サポートストラクチャ１１６の外周に上，下二箇所に亘って設けたサポート板１１８を、前述した既設使用済燃料貯蔵ラックアッセンブリ１０９の残置されたサポート板部分１１２ａに、後述する水中ボルト・ナット締緩装置を用い図示しない連接板（図９の連接板１１９参照）を介してボルト・ナット結合する。これにより、新サポートストラクチャ１１６は使用済燃料貯蔵ピット１００Ａの側壁面に固定される。

最後に、工程６で、仮設クレーン１０３上から補助ホイスト１２０等を用いて新しい多数本のラックセル１２１を新サポートストラクチャ１１６の格子内にそれぞれ挿入し、据え付ければ、リラッキング工事が終了する。そして、この後、使用済燃料貯蔵ピットクレーン１０１で他の既設使用済燃料貯蔵ラックアッセンブリ１０９内に一時的に移動・保管しておいた燃料集合体が新サポートストラクチャ１１６の各ラックセル１２１内にそれぞれ収容されるのである。

また、図８に示すように、前述した既設使用済燃料貯蔵ラック１１１の上,下二つのサポート板１１２は多数の角穴１２２を列設して当該既設使用済燃料貯蔵ラック１１１と一体形成されると共に、その外縁部が使用済燃料貯蔵ピット１００Ａの側壁面に設置されている埋め込み板に溶接された支持金具１２３に連結・固定されるようになっている。

そして、水中穴明け装置の工具本体１２９を吊り下ろしてサポート板１１２に連接板取付用のボルト穴１２４を明ける前に、工具本体１２９の吊り下ろしを円滑に行うために、ラックセル１１０に付設されたアドレスプレート１２５を水平状態から垂れ下がり状態にするべく、水中プレート折曲げ装置を用いて、アドレスプレート１２５に折曲げ加工を施すようになっている。

また、既設使用済燃料貯蔵ラック１１１のサポート板１１２にボルト穴１２４が縦方向の２箇所に亘って明けられた後、水中放電加工切断装置の工具本体１１４（図１０の工程３参照）を用いて、サポート板１１２の図中破線で示す部分が切断されて当該既設使用済燃料貯蔵ラックアッセンブリ１０９が吊上げ撤去される。

一方、図９に示すように、新サポートストラクチャ１１６のサポート板１１８は当該新サポートストラクチャ１１６とは別体に形成されて、前述した既設使用済燃料貯蔵ラック１１１のサポート板１１２（厳密には残置されたサポート板部分１１２ａ）に対応した位置に付設される。このサポート板１１８には予め気中で連接板取付用のボルト穴１２６が横方向に二箇所に亘って形成される。

そして、新サポートストラクチャ１１６を使用済燃料貯蔵ピット１００Ａ内に吊下げ据付けた後、水中穴位置計測装置を用いて、サポート板１１８のボルト穴１２６を基準に残置されたサポート板部分１１２ａのボルト穴１２４の位置を計測する。即ち、この計測によって連接板１１９には気中で前記ボルト穴１２４に対応した正確な位置にボルト穴が形成可能となるのである。さらに、連接板１１９には前記ボルト穴１２６に対応するボルト穴も予め気中で形成される。

前記穴位置計測後に、使用済燃料貯蔵ピット１００Ａの側壁面に連結・固定されたサポート板部分１１２ａと新サポートストラクチャ１１６のサポート板１１８とが、水中ボルト・ナット締緩装置を用いて、連接板１１９を介してボルト１２８とナット１２７で結合され、使用済燃料貯蔵ピット１００Ａ内に新サポートストラクチャ１１６が堅固に位置決め固定される。尚、新サポートストラクチャ１１６におけるラックセル１２１の間隔Ｃは例えば３００ｍｍで、既設使用済燃料貯蔵ラックアッセンブリ１０９におけるラックセル１１０の間隔が例えば４００ｍｍであるのに比べて小さくなっている。

前述した水中ボルト・ナット締緩装置は、図１に示すように、使用済燃料貯蔵ピットクレーン１０１から補助ホイスト１３０及びトルク竿１３１を介して使用済燃料貯蔵ピット１００Ａ内に吊り下げられて、既に吊上げ撤去された使用済燃料貯蔵ラック１１１のピット壁面側に残置されたサポート板部分１１２ａのボルト穴１２４と新しく据え付けられた新サポートストラクチャ１１６のサポート板１１８のボルト穴１２６との間に予めボルト１２８を貫通させてセットされた連接板１１９の位置に案内されるコの字型の工具本体１０を備える。

この工具本体１０の上部には、前記連接板１１９を貫通するボルト１２８の頭部に着脱可能なボルト回転用ソケット１１が下向きに組み付けられ、ギアケース内のギア機構１２を介して使用済燃料貯蔵ピットクレーン１０１上からトルク竿（回転駆動手段）１３１を手動で回すことで、回転可能になっている。

また、工具本体１０の下部には、前記ボルト１２８の先端に接離するナット１２７を筒状のホルダ部１３に回転不能に保持するナットホルダ１４が一対のガイド軸１５を介して昇降可能に組み付けられている。図中１６がナットホルダ１４のブラケット１７にそのピストンロッド先端が連結された昇降エアシリンダ（昇降シリンダ）で、操作床１３２上の操作ユニット１８のバルブ操作で駆動制御されるようになっている。

前記ナットホルダ１４のケーシング内には、ホルダ部１３に順次供給される複数個（図示例では１枚の連接板１１９に必要なボルト１２８の数に対応して４個）のナット１２７を保持・貯蔵するリボルバー式のナット保持テーブル１９が一体的に組みつけられ、同じくケーシング内に組み付けられて操作床１３２上の操作ユニット１８のバルブ操作で駆動制御される旋回エアモータ（旋回モータ）２０で旋回されるようになっている。

また、ナットホルダ１４のケーシング内には、ナット保持テーブル１９内のナット１２７をホルダ部１３に１個ずつ下方から押し上げて供給しボルト１２８の先端に押し当てる押上げエアシリンダ（押上げシリンダ）２１が組み付けられている。この押上げエアシリンダ２１も操作床１３２上の操作ユニット１８のバルブ操作で駆動制御される。

また、前記工具本体１０には、図４及び図５に示すように、ボルト回転用ソケット１１とナットホルダ１４のホルダ部１３とで、ナット保持テーブル１９に所定数（図示例では１枚の連接板１１９に必要なボルト１２８の数に対応して４個）のナット１２７を操作床１３２上の簡易操作ユニット２２の遠隔操作で充填・補充することができるナット充填工具２３が挟持可能になっている。

前記ナット充填工具２３は、操作床１３２上からロープ２４で吊り下げられるケーシング２５内に所定数（図示例では１枚の連接板１１９に必要なボルト１２８の数に対応して４個）のナット１２７が各々のナット保持用のエアシリンダ（ナット保持シリンダ）２６ａ〜２６ｄで個々に保持されて上下方向に搭載され、その充填・補充時には、ナット保持テーブル１９の回転に同期してエアシリンダ２６ａ〜２６ｄが下から順次開放されることによりナット１２７が自重で落下してナット保持テーブル１９に充填・補充されるようになっている。

尚、エアシリンダ２６ａ〜２６ｄは各々のナット１２７をピン等で係合保持しても良いし、スプレッダ等で押圧保持しても良い。

このように構成されるため、リラッキング工事を行う際は、図２及び図３に示す要領で水中ボルト・ナット締緩装置が用いられる。

先ず、工程１で、工具本体１０が使用済燃料貯蔵ピットクレーン１０１から補助ホイスト１３０及びトルク竿１３１を介して使用済燃料貯蔵ピット１００Ａ内に吊り下げられて、既に吊上げ撤去された使用済燃料貯蔵ラック１１１のピット壁面側に残置されたサポート板部分１１２ａのボルト穴１２４と新しく据え付けられた新サポートストラクチャ１１６のサポート板１１８のボルト穴１２６との間に予めボルト１２８を貫通させてセットされた連接板１１９の位置に案内される。

次に、工程２で、ボルト回転用ソケット１１がボルト１２８の真上に位置するように工具本体１０を横移動させた後、工具本体１０を下降させてボルト回転用ソケット１１をボルト１２８の頭部に挿入する。

次に、工程３で、操作ユニット１８のバルブ操作で昇降エアシリンダ１６を収縮してナットホルダ１４を上昇させ、ホルダ部１３をボルト１２８の先端に挿入する。

次に、工程４で、操作ユニット１８のバルブ操作で押上げエアシリンダ２１を上昇させ、ナット保持テーブル１９内のナット１２７をボルト１２８の先端に押し当てる。

次に、工程５で、使用済燃料貯蔵ピットクレーン１０１上からトルク竿１３１を手動で回し、ギア機構１２で連動するボルト回転用ソケット１１を回転させてナット１２７を締め付け、最後にトルクレンチ１３３（図１参照）でトルク確認を行う。

次に、工程６で、ボルト・ナットの締結完了後に、操作ユニット１８のバルブ操作で押上げエアシリンダ２１を下降させる。

次に、工程７で、操作ユニット１８のバルブ操作で昇降エアシリンダ１６を伸長させてナットホルダ１４を下降させる。

最後に、工程８で工具本体１０を若干上昇させてボルト回転用ソケット１１をボルト１２８の頭部から離脱した後、工具本体１０を横移動させ、その後、操作ユニット１８のバルブ操作で旋回エアモータ２０を駆動しナット保持テーブル１９を旋回させて次のボルト・ナットの締結に備える。

このようにして、一枚の連接板１１９におけるボルト・ナットの締結が完了すれば、図４及び図５に示したように、水中下にある工具本体１０のボルト回転用ソケット１１とナットホルダ１４のホルダ部１３との間に、ナット充填工具２３をセットしてナット保持テーブル１９に次の一枚の連接板１１９に用いるナット１２７を充填・補充する。

このようにして本実施例によれば、工具本体１０が使用済燃料貯蔵ピットクレーン１０１から吊り下げられて連接板１１９のボルト・ナット締結位置に案内され、ボルト回転用ソケット１１とナットホルダ１４とで連接板１１９に予め貫通されたボルト１２８に位置決めされた後、ボルト回転用ソケット１１の回転でボルト・ナットが締結されるので、簡単な操作と構造で、遠隔操作により水中で円滑にボルト・ナットの締結作業が行える。

また、本水中ボルト・ナット締緩装置を用いて、新サポートストラクチャ１１６側のサポート板１１８と既設使用済燃料貯蔵ラック１１１側のサポート板部分１１２ａとを連接板１１９を介してボルト・ナット結合する際に、遠隔操作により水中で円滑にボルト・ナットの締結作業が行えるので、高線量環境下の使用済燃料貯蔵ピット１００ａにおいて安全に水中リラッキング工事を施工できる。

また、本実施例では、一枚の連接板１１９におけるボルト・ナットの締結完了後に、ナット充填工具２３を用いて水中下にある工具本体１０に遠隔操作でナット１２７を充填・補充することができるので、作業効率の向上が図れる。因みに、ナット１２７を充填・補充するために工具本体１０を気中に引き上げるにはトルク竿１３１を解体する必要があり、ナット充填作業に多大な時間を要するのである。

図６は本発明の実施例２を示す水中ボルト・ナット締緩装置の概略構成斜視図、図７は工具本体の手動タイプと自動タイプの比較説明図である。

本実施例は、図６に示すように、実施例１における直筒状のトルク竿１３１に代えて、締緩時にトルク竿と工具本体１０Ａの共廻りを防ぐクラッチ機構１３４を介して工具本体１０Ａに連結する偏心タイプのトルク竿１３１Ａを用いて、ボルト回転用ソケット１１をギア機構１２を介して操作床１３２上から操作ユニット１８のバルブ操作で駆動制御される回転エアモータ（ボルト回転モータ）２７で回転させるようにした例である。その他の構成は実施例１と同様であるので、図１と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略する。

これによれば、図７に示すように、使用済燃料貯蔵ピット１００Ａ内に浄化系設備等における常設品Ｗが有る場合、直筒状のトルク竿１３１では当該トルク竿１３１が常設品Ｗと干渉して工具本体１０が所定位置に寄り付けないのであるが、本実施例のように偏心タイプのトルク竿１３１Ａに回転エアモータ２７を組み合わせた自動タイプの工具本体１０Ａを用いることで、それが解消され、ボルト・ナットの締結が可能となり、実施例１と同様の作用効果が得られる。

また、本発明は上記各実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、各種機構の構造変更と各種駆動手段の変更や各種構成部材の数量と寸法変更等各種変更が可能であることは言うまでもない。

本発明に係る水中穴明け装置は水中リラッキング工事に限らず、原子力発電施設（プラント）の他の水中工事や原子力発電施設（プラント）以外の水中工事に適用して有効である。

１０ 工具本体（手動タイプ）
１０Ａ 工具本体（自動タイプ）
１１ ボルト回転用ソケット
１２ ギア機構
１３ ホルダ部
１４ ナットホルダ
１５ ガイド軸
１６ 昇降エアシリンダ（昇降シリンダ）
１７ ブラケット
１８ 操作ユニット
１９ ナット保持テーブル
２０ 旋回エアモータ（旋回モータ）
２１ 押上げエアシリンダ（押上げシリンダ）
２２ 簡易操作ユニット
２３ ナット充填工具
２４ ロープ
２５ ケーシング
２６ａ〜２６ｄ エアシリンダ（ナット保持シリンダ）
２７ 回転エアモータ（ボルト回転モータ）
１００Ａ，１００Ｂ 使用済燃料貯蔵ピット（プール）
１０１ 使用済燃料貯蔵ピットクレーン
１０２ 既設レール
１０３ 仮設クレーン
１０４ ワイヤジャッキ
１０５ ラック受台
１０６ 燃料検査ピット
１０７ 除染場ピット
１０８ 仮設床
１０９ 既設使用済燃料貯蔵ラックアッセンブリ
１１０ ラックセル
１１１ 既設使用済燃料貯蔵ラック
１１２ サポート板（構造物）
１１２ａ サポート板部分（ピット壁面側）
１１３ マニピュレータ又は伸縮ポール
１１４ 水中放電加工切断装置の工具本体
１１５ 既設使用済燃料貯蔵ラック吊具
１１６ 新サポートストラクチャ（新設使用済燃料貯蔵ラック）
１１７ 新サポートストラクチャ吊具
１１８ サポート板（ラック側）
１１９ 連接板
１２０ 補助ホイスト
１２１ ラックセル
１２２ 角穴
１２３ 支持金具
１２４ ボルト穴（ピット壁面側）
１２５ アドレスプレート
１２６ ボルト穴（ラック側）
１２７ ナット
１２８ ボルト
１２９ 水中穴明け装置の工具本体
１３０ 補助ホイスト
１３１ トルク竿
１３１Ａ トルク竿（偏心タイプ）
１３２ 操作床
１３３ トルクレンチ
１３４ クラッチ機構
Ｃ 新サポートストラクチャにおけるラックセルの間隔
Ｗ 使用済燃料貯蔵ピット内の常設品

Claims (7)

1. ピット内の被締結部材に対し水中でボルト・ナットを締緩する水中ボルト・ナット締緩装置であって、
   地上から吊り下げられて前記被締結部材位置まで案内される工具本体と、
   前記工具本体の上部に回転可能に組み付けられて前記被締結部材を貫通するボルトの頭部に着脱可能なボルト回転用ソケットと、
   前記ボルト回転用ソケットを地上からの遠隔操作で回転させる回転駆動手段と、
   前記工具本体の下部に昇降可能に組み付けられて前記ボルトの先端に接離するナットをホルダ部に保持するナットホルダと、
   前記工具本体に組み付けられて前記ナットホルダを地上からの遠隔操作で昇降させる昇降シリンダと、
   前記ナットホルダに一体的に組み付けられて前記ホルダ部に順次供給される複数個のナットを保持するリボルバー式のナット保持テーブルと、
   前記ナット保持テーブルを地上からの遠隔操作で旋回させる旋回モータと、
   前記ナット保持テーブル内のナットを前記ホルダ部に地上からの遠隔操作で下方から押し上げて供給し前記ボルトの先端に押し当てる押上げシリンダと、
   を備えたことを特徴とする水中ボルト・ナット締緩装置。
2. 前記回転駆動手段は、地上から手動で回転されるトルク竿の回転力がギア機構を介してボルト回転用ソケットに伝達されるものであることを特徴とする請求項１に記載の水中ボルト・ナット締緩装置。
3. 前記回転駆動手段は、地上から遠隔操作されるボルト回転モータの回転力がギア機構を介してボルト回転用ソケットに伝達されるものであることを特徴とする請求項１に記載の水中ボルト・ナット締緩装置。
4. 前記ボルト回転用ソケットと前記ナットホルダのホルダ部とで、前記ナット保持テーブルに所定数のナットを地上からの遠隔操作で充填することができるナット充填工具が挟持可能になっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の水中ボルト・ナット締緩装置。
5. 前記ナット充填工具は、地上から吊り下げられるケーシング内に所定数のナットが各々のナット保持シリンダで個々に保持されて上下方向に搭載され、前記ナット保持テーブルの回転に同期して前記ナット保持シリンダが下から順次開放されることによりナットが自重で落下してナット保持テーブルに充填されるようになっていることを特徴とする請求項４に記載の水中ボルト・ナット締緩装置。
6. 使用済燃料貯蔵ピット内に設置された複数のラックセルより構成される既設使用済燃料貯蔵ラックをその外周に設けたサポート板を切断して吊上げ撤去した後、ラックセルの密度が既設使用済燃料貯蔵ラックと比較して高く設定された新設使用済燃料貯蔵ラックを吊下げ設置する際に、新設使用済燃料貯蔵ラックの外周に設けたサポート板と前記使用済燃料貯蔵ピット内に残置された前記既設使用済燃料貯蔵ラックのサポート板部分とを連接板を介してボルト結合する水中リラッキング工事において、
   前記新設使用済燃料貯蔵ラック側のサポート板及び前記既設使用済燃料貯蔵ラック側のサポート板部分のボルト穴と連接板のボルト穴とにボルトが貫通した状態下で、
   前記請求項１乃至５の何れか一つに記載された水中ボルト・ナット締緩装置の工具本体を吊り下げて前記連接板位置まで案内した後、
   前記ボルト回転用ソケットを前記所定のボルトの頭部に装着する一方前記ナットホルダを上昇させてそのホルダ部に前記ボルトの先端を挿入させ、
   この後、前記ナット保持テーブルのナットを押し上げて前記ボルトの先端に押し当てて工具本体を位置決めし、
   この位置決め後、前記ボルト回転用ソケットを回転させて当該ボルト・ナットを締結し、最後にトルクレンチでトルク確認を行い、以後これを繰り返して一枚の連接板におけるボルト・ナット締結作業を終了する、
   ことを特徴とする水中リラッキング工法。
7. 前記一枚の連接板におけるボルト・ナット締結作業の終了後に、前記ナット充填工具を吊り下げて前記工具本体のボルト回転用ソケットとナットホルダのホルダ部との間にセットし、この後、前記ナット保持テーブル上にナットを補充することを特徴とする請求項６に記載の水中リラッキング工法。

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