JP6572017B2 - 搬送レールの設置装置と設置工法 - Google Patents
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Description
そこで、ペデスタル内の燃料デブリ等を回収する手段として、特許文献1〜4が提案されている。
また、遮蔽壁開口は、原子炉圧力容器のペデスタルに設けられた開口(ペデスタル開口)に対向して位置しており、その間に、遮蔽壁開口とペデスタル開口を連結するスロープ(レールとも呼ばれる)が設けられている。
前記原子炉圧力容器を囲む生体遮蔽壁に設けられた遮蔽壁開口からペデスタル開口まで延びる搬送レールと、
前記搬送レールの前記原子炉圧力容器から離れる方向である外方端を着脱可能に片持ち支持し、前記搬送レールの長さ方向に移動可能なレール設置台車と、
前記搬送レールの先端部に設けられ該先端部を前記ペデスタル開口に固定する先端部固定装置と、
前記外方端側に移動させた前記レール設置台車、前記搬送レール、及び前記先端部固定装置を気密に囲み、前記原子炉圧力容器を囲む生体遮蔽壁の外面に気密に設置された機器遮蔽室と、を備えたことを特徴とする搬送レールの設置装置が提供される。
前記先端部固定装置は、前記下部水平レールの先端近傍に設けられ前記ペデスタル開口の内面上部に当接するレール固定部と、前記下部水平レールの中間部に設けられ、前記ペデスタルの外面に設けられた張出部上面を下向きに押し付ける下向押付装置と、を有する。
前記多関節アームは、前記搬送レールに案内され、前記遮蔽壁開口から前記ペデスタル開口まで移動可能なベース部と、
前記ベース部から順に揺動、旋回、又は伸縮可能に取り付けられ、かつ折畳み可能な複数のアームと、を有する。
移動台車上に設置され、該移動台車上を前記長さ方向に移動可能なフォーク支持部と、
前記フォーク支持部に昇降可能に取り付けられ、前記搬送レールの前記外方端を着脱可能に片持ち支持するフォーク部と、を有する。
(A)前記原子炉圧力容器を囲む生体遮蔽壁に設けられた遮蔽壁開口からペデスタル開口まで延びる搬送レールと、
前記搬送レールの前記原子炉圧力容器から離れる方向である外方端を着脱可能に片持ち支持し、前記搬送レールの長さ方向に移動可能なレール設置台車と、
前記搬送レールの先端部に設けられ該先端部を前記ペデスタル開口に固定する先端部固定装置と、
前記外方端側に移動させた前記レール設置台車、前記搬送レール、及び前記先端部固定装置を気密に囲み、前記原子炉圧力容器を囲む生体遮蔽壁の外面に気密に設置された機器遮蔽室と、を準備する準備工程と、
(B)前記レール設置台車により前記搬送レールの外方端を片持ち支持し、前記レール設置台車を、前記搬送レールの前記先端部が前記ペデスタル開口に達するまで前記搬送レールの長さ方向に移動し位置決めする移動工程と、
(C)前記先端部固定装置により、前記搬送レールの前記先端部を前記ペデスタル開口に固定する固定工程と、を有することを特徴とする搬送レールの設置工法が提供される。
前記固定工程において、前記下部水平レールの中間部に設けられた下向押付装置を前記ペデスタルの外面に設けられた張出部上面に向けて下向きに押し付け、これにより前記搬送レールの前記先端部を前記内面上部に当接させる。
従って、レール設置台車を搬送レールの先端部がペデスタル開口に達するまで移動するだけで、新設開口からペデスタル内まで延びる搬送レールを、遠隔操作により、短期間かつ容易に移動し位置決めすることができる。
従って、ペデスタル内での解体、回収と、生体遮蔽壁外への移送を並行して実施することができ、解体、回収、移送の作業効率を高め、工期を短縮することができる。
この図において、原子炉建屋1は、沸騰水型原子力プラントの建屋であり、2は原子炉圧力容器(RPV)、3は原子炉格納容器(PCV)、5は原子炉格納容器3の上蓋、6はドライウェル、7は圧力抑制室、9はシールドプラグ、10は原子炉建屋1の運転床である。
さらに、この図において、4は燃料プール、8は機器仮置きプール(DSピット)、11は原子炉ウエル、12は天井クレーン、13はペデスタル、13aはペデスタル13に設けられたペデスタル開口、14は原子炉圧力容器2を囲む生体遮蔽壁1aに設けられた既設の遮蔽壁開口(既設開口)、15は、既設開口14とペデスタル開口13aを連結するスロープ(又はレール)である。
図2(A)に示すように、既設開口14は、原子炉圧力容器2のペデスタル13に設けられたペデスタル開口13aに対向して位置しており、その間に、既設開口14とペデスタル開口13aを連結するスロープ15(レールとも呼ぶ)が設けられている。
また、生体遮蔽壁1aは、厚さT2のコンクリート壁であり、その内側に原子炉格納容器3(PCV)の外壁が近接して位置している。
下部水平部15aの内端は、ペデスタル開口13aの下端近傍であって、ペデスタル13の内面付近に位置する。
傾斜部15bは、この例では約15°(10〜20°)の勾配を有する。
上部水平部15cの外端は、既設開口14の中央付近であって、生体遮蔽壁1aより外側に位置する。
スロープ15の幅B2は、この例では約500mmであり、既設開口14の中心より下側に位置する。
さらに、新たな搬送レールは、新設開口16からペデスタル開口13aまで延びるため、その全長が長くなる(例えば約8m)。そのため、長い搬送レールを遠隔操作により容易に設置する必要がある。
この図に示すように、本発明の搬送レール22は、原子炉圧力容器2を囲む生体遮蔽壁1aに設けられた新たな遮蔽壁開口(以下、「新設開口16」と呼ぶ)からペデスタル開口13aまで延びる。
平面図において、搬送レール22の中心線は直線である。搬送レール22の中心線は、スロープ15の中心線とペデスタル開口13aの内部で交差している。搬送レール22とスロープ15の中心線のなす角度は、平面視で好ましくは、約10〜30°である。
また、搬送レール22の先端部22aは、ペデスタル開口13aの内部に位置し、スロープ15の下部水平部15aと干渉しないように、下部水平部15aの上方に隙間を隔てて位置する。
なお、この隙間に後述する解体回収装置40(図8、図11参照)が設置される。
この図に示すように、搬送レール22は、新設開口16の内部からペデスタル開口13aの内部まで達する全長L(水平長さ)と、新設開口16を水平に通過できる全高Hを有する。
この例において、新設開口16の下端は、ペデスタル開口13aの上端より下方に位置し、新設開口16の全高は、搬送レール22の全高Hよりも高く設定されている。
この図において、搬送レール22は、上部水平レール23a、下部水平レール23b、中間傾斜レール23c、及びレール支持フレーム24を有する。
下部水平レール23bは、ペデスタル開口13aを水平に通る。
中間傾斜レール23cは、上部水平レール23aと下部水平レール23bを連結しかつ傾斜している。
また、この例では、上部水平レール23a、下部水平レール23b、及び中間傾斜レール23cは、それぞれ上下2本のレールからなる。上下2本のレールは、上部水平レール23aと下部水平レール23bでは、互いに密接して平行に位置する。また、中間傾斜レール23cの2本のレールは、レールの長さ方向に一定の間隔を隔てて平行に位置する。
この構成により、後述する解体回収装置40(図8参照)の姿勢を水平に維持したままで、解体回収装置40を新設開口16からペデスタル開口13aまで搬送できるようになっている。
レール固定部27は、下部水平レール23bの先端近傍に設けられペデスタル開口13aの内面上部に当接するようになっている。
下向押付装置28は、この例では、下向き鉛直に配置された2本の電動ジャッキであり、下部水平レール23bの中間部に設けられ、ペデスタル13の外面に設けられた張出部13b(図4参照)の上面を下向きに押し付けるようになっている。
図3に示すように、この2本の電動ジャッキは、スロープ15の下部水平部15aを跨いで位置し、スロープ15の機能を阻害しないようになっている。
レール設置台車30は、搬送レール22の外方端を着脱可能に片持ち支持し、搬送レール22の長さ方向に移動可能に構成されている。
移動台車31は、搬送レール22の長さ方向に水平に延びる走行レール34の上に案内され、搬送レール22の長さ方向に水平移動可能に構成されている。走行レール34は、後述する機器遮蔽室36(図7参照)の内部に設置される。
フォーク支持部32は、移動台車31の上に設置され、移動台車上を搬送レール22の長さ方向に移動可能に構成されている。
フォーク部33は、フォーク支持部32に昇降可能に取り付けられ、搬送レール22の外方端を着脱可能に片持ち支持する。
このレール設置台車30の構成により、フォーク部33で搬送レール22の外方端を着脱可能に片持ち支持した状態で、搬送レール22の長さ方向及び上下方向にフォーク部33を移動させることができる。
この図において、機器遮蔽室36(機器エンクロージャ)は、原子炉圧力容器2を囲む生体遮蔽壁1aの外面に気密に設置される。また、機器遮蔽室36は、放射線を遮蔽できる遮蔽材によって内部を気密に保持できるように構成されている。
また、新たな遮蔽壁開口(新設開口16)は、機器遮蔽室36の内部に面する生体遮蔽壁1aに設け、遮蔽扉17により開閉可能に閉じられている。
さらに、機器遮蔽室36は、新設開口16に対向する反対側(図で右側)に設けられた第1遮蔽扉36aを有する。
なお、機器遮蔽室36の内部において、レール設置台車30は、搬送レール22の外方端を着脱可能に片持ち支持した状態であり、すぐに搬送レール22の長さ方向に移動できるように配置されている。
言い換えれば、新設開口16を通過するのは、搬送レール22、先端部固定装置26、及び解体回収装置40のみであり、搬送レール22は新設開口16を水平に通過し、解体回収装置40は折畳んで通過するので、新設開口16の大きさをこれらの水平通過に必要な最小限の大きさにすることができる。
この図において、(A)は解体回収装置40の使用状態、(B)は折畳み状態、(C)は(B)のB−B矢視図である。
解体回収装置40は、上述した搬送レール22を用いて、生体遮蔽壁1aの外側から原子炉圧力容器2のペデスタル内まで搬送可能に構成されている。解体回収装置40は、ペデスタル内において、解体した廃棄物(燃料デブリ等)を把持して回収する機能を有する。
多関節アーム44は、ペデスタル開口13aに位置して、解体ツール42をペデスタル内で3次元的に移動可能に構成されている。
この例において、多関節アーム44は、ベース部44aと、複数(この例で4つ)のアーム45a,45b,45c,45dと、を有する。
さらにこの例において、上部ガイド輪46aと下部ガイド輪46bは、それぞれ幅方向に延びる水平軸を中心に自由に搖動するようになっている。
また、上述したように、中間傾斜レール23cの2本のレールは、レールの長さ方向に一定の間隔を隔てて平行に位置するので、中間傾斜レール23cを通過する際も、上部ガイド輪46aと下部ガイド輪46bが水平軸を中心に搖動することにより、図11に示すように、ベース部44aをほぼ水平に保持することができる。
さらに図8(B)に示すように、アーム45a,45b,45c,45dは、順に、ベース部44aと平行に折畳み可能に構成されている。
またこの構成により、解体回収装置40は多関節アーム44の先端の解体ツール42を、ペデスタル内の底面と原子炉圧力容器2の下面まで3次元的に自由な姿勢で位置決めすることができる。
なお、解体回収装置40は、この構成に限定されず、解体ツール42を自由な姿勢で位置決めできるその他の構成であってもよい。また、解体回収装置40は、その他に、カメラと照明装置を有するのがよい。
本発明のレール設置工法は、原子炉圧力容器2のペデスタル内まで解体回収装置40を搬送するための工法である。
S1(準備工程)では、上述したレール設置装置20、すなわち、上述した搬送レール22、レール設置台車30、先端部固定装置26、及び機器遮蔽室36を準備する。また、並行して、新たな遮蔽壁開口(新設開口16)と遮蔽扉17を準備する。
この準備工程において、図10(A)に示すように、機器遮蔽室36の内部に、外方側に移動させたレール設置台車30、搬送レール22、及び先端部固定装置26を気密に囲んだ状態とする。
次いで、図10(B)(C)に示すように、レール設置台車30を、搬送レール22の先端部22aがペデスタル開口13aに達するまで搬送レール22の長さ方向に移動する。
また、この際、図10(D)に示すように、レール設置台車30により、搬送レール22を昇降させて、先端部22aをペデスタル開口13aの内面上部に近接して位置決めする。
すなわち、この際、下部水平レール23bの中間部に設けられた下向押付装置28をペデスタル13の外面に設けられた張出部上面に向けて下向きに押し付け、これにより搬送レール22の先端部22aを内面上部に当接させる。
なお、この固定工程の後に、搬送レール22の後端部を新設開口16の内面に固定することが好ましい。
従って、レール設置台車30により搬送レール22の外方端を片持ち支持し、レール設置台車30を、搬送レール22の先端部22aがペデスタル開口13aに達するまで搬送レール22の長さ方向に移動するだけで、生体遮蔽壁1aに設けた新たな遮蔽壁開口(新設開口16)からペデスタル内まで延びる単一部材の搬送レール22を、遠隔操作により、短期間かつ容易に移動し位置決めすることができる。
また、搬送レール22の外方端には、先端部固定装置26が搭載されており、レール設置台車30により所定位置まで搬送レール22を移動し位置決め後、先端部固定装置26を遠隔操作することにより、搬送レール22を、解体回収装置40の搬送に十分な強度を有した状態で確実に固定することができる。
搬送レール22の設置後、マニピュレータ40を搭載した機器搬送台車(図示せず)を機器遮蔽室36(機器エンクロージャ)に接続し、両者境界のハッチを開いた後、マニピュレータ40を機器遮蔽室内に搬入する(図11)。
その後、新設開口16の遮蔽扉17を開き、連結フレーム47を介してマニピュレータ40を搬送レール22まで搬送し受け渡しを行う。
以降は上述したように、搬送レール22を介してマニピュレータ40をペデスタル開口13aまで搬送し固定する。
従って、上述した搬送レール22は、原子炉圧力容器2のペデスタル内まで解体回収装置40(マニピュレータ)を搬送することができる。
従って、ペデスタル内での解体、回収と、生体遮蔽壁外への移送を並行して実施することができ、解体、回収、移送の作業効率を高め、工期を短縮することができる。
3 原子炉格納容器(PCV)、4 燃料プール、5 原子炉格納容器の上蓋、
6 ドライウェル、7 圧力抑制室、8 機器仮置きプール(DSピット)、
9 シールドプラグ、10 原子炉建屋の運転床、11 原子炉ウエル、
12 天井クレーン、13 ペデスタル、13a ペデスタル開口、
13b 張出部、14 遮蔽壁開口(既設開口)、15 スロープ(レール)、
15a 下部水平部、15b 傾斜部、15c 上部水平部、
16 遮蔽壁開口(新設開口)、17 遮蔽扉、20 レール設置装置、
22 搬送レール、22a 先端部、23a 上部水平レール、
23b 下部水平レール、23c 中間傾斜レール、
24 レール支持フレーム、26 先端部固定装置、27 レール固定部、
28 下向押付装置(電動ジャッキ)、30 レール設置台車、
31 移動台車、32 フォーク支持部、33 フォーク部、
34 走行レール、36 機器遮蔽室(機器エンクロージャ)、
36a 第1遮蔽扉、40 解体回収装置(マニピュレータ)、
42 解体ツール、44 多関節アーム、44a ベース部、
45a,45b,45c,45d アーム、46a 上部ガイド輪、
46b 下部ガイド輪、47 連結フレーム
Claims (7)
- 原子炉圧力容器のペデスタル内まで解体回収装置を搬送するための搬送レールの設置装置であって、
前記原子炉圧力容器を囲む生体遮蔽壁に設けられた遮蔽壁開口からペデスタル開口まで延びる搬送レールと、
前記搬送レールの前記原子炉圧力容器から離れる方向である外方端を着脱可能に片持ち支持し、前記搬送レールの長さ方向に移動可能なレール設置台車と、
前記搬送レールの先端部に設けられ該先端部を前記ペデスタル開口に固定する先端部固定装置と、
前記外方端側に移動させた前記レール設置台車、前記搬送レール、及び前記先端部固定装置を気密に囲み、前記原子炉圧力容器を囲む生体遮蔽壁の外面に気密に設置された機器遮蔽室と、を備えたことを特徴とする搬送レールの設置装置。 - 前記搬送レールは、前記遮蔽壁開口を水平に通る上部水平レールと、前記ペデスタル開口を水平に通る下部水平レールと、前記上部水平レールと前記下部水平レールを連結しかつ傾斜した中間傾斜レールと、前記上部水平レール、前記中間傾斜レール、又は前記下部水平レールを支持し外方端で片持ち支持可能なレール支持フレームと、を有し、
前記先端部固定装置は、前記下部水平レールの先端近傍に設けられ前記ペデスタル開口の内面上部に当接するレール固定部と、前記下部水平レールの中間部に設けられ、前記ペデスタルの外面に設けられた張出部上面を下向きに押し付ける下向押付装置と、を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の搬送レールの設置装置。 - 前記解体回収装置は、前記ペデスタル開口に位置して、解体ツールを前記ペデスタル内で3次元的に移動可能な多関節アームを有し、
前記多関節アームは、前記搬送レールに案内され、前記遮蔽壁開口から前記ペデスタル開口まで移動可能なベース部と、
前記ベース部から順に揺動、旋回、又は伸縮可能に取り付けられ、かつ折畳み可能な複数のアームと、を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の搬送レールの設置装置。 - 前記レール設置台車は、前記機器遮蔽室内に設置され、前記搬送レールの長さ方向に水平に延びる走行レールに案内され、前記長さ方向に水平移動可能な移動台車と、
移動台車上に設置され、該移動台車上を前記長さ方向に移動可能なフォーク支持部と、
前記フォーク支持部に昇降可能に取り付けられ、前記搬送レールの前記外方端を着脱可能に片持ち支持するフォーク部と、を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の搬送レールの設置装置。 - 原子炉圧力容器のペデスタル内まで解体回収装置を搬送するための搬送レールの設置工法であって、
(A)前記原子炉圧力容器を囲む生体遮蔽壁に設けられた遮蔽壁開口からペデスタル開口まで延びる搬送レールと、
前記搬送レールの前記原子炉圧力容器から離れる方向である外方端を着脱可能に片持ち支持し、前記搬送レールの長さ方向に移動可能なレール設置台車と、
前記搬送レールの先端部に設けられ該先端部を前記ペデスタル開口に固定する先端部固定装置と、
前記外方端側に移動させた前記レール設置台車、前記搬送レール、及び前記先端部固定装置を気密に囲み、前記原子炉圧力容器を囲む生体遮蔽壁の外面に気密に設置された機器遮蔽室と、を準備する準備工程と、
(B)前記レール設置台車により前記搬送レールの外方端を片持ち支持し、前記レール設置台車を、前記搬送レールの前記先端部が前記ペデスタル開口に達するまで前記搬送レールの長さ方向に移動し位置決めする移動工程と、
(C)前記先端部固定装置により、前記搬送レールの前記先端部を前記ペデスタル開口に固定する固定工程と、を有することを特徴とする搬送レールの設置工法。 - 前記移動工程において、前記レール設置台車により、前記搬送レールを昇降させて、前記先端部を前記ペデスタル開口の内面上部に近接して位置決めする、ことを特徴とする請求項5に記載の搬送レールの設置工法。
- 前記搬送レールは、前記遮蔽壁開口を水平に通る上部水平レールと、前記ペデスタル開口を水平に通る下部水平レールと、前記上部水平レールと前記下部水平レールを連結しかつ傾斜した中間傾斜レールと、前記上部水平レール、前記中間傾斜レール、又は前記下部水平レールを支持し外方端で片持ち支持可能なレール支持フレームと、を有しており、
前記固定工程において、前記下部水平レールの中間部に設けられた下向押付装置を前記ペデスタルの外面に設けられた張出部上面に向けて下向きに押し付け、これにより前記搬送レールの前記先端部を前記内面上部に当接させる、ことを特徴とする請求項6に記載の搬送レールの設置工法。
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