JP6572017B2 - 搬送レールの設置装置と設置工法 - Google Patents

Description

本発明は、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搬送レールの設置装置と設置工法に関する。

破損した原子炉圧力容器のペデスタル内には、原子炉から溶融落下した燃料デブリ等が存在する可能性がある。
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。

特許文献１の「放射性物質の処理設備」では、原子炉建屋における地面と同じ高さのグランドレベルにある部屋に、周囲が放射線遮蔽壁により気密に形成される処理用セルを設置し、この処理用セルを原子炉格納容器の機器ハッチに連結する。

特許文献２の「原子炉格納容器内部の遠隔調査方法および装置」では、原子炉格納容器のハッチ外周辺にハッチを覆うハッチ開閉装置、及び内側と外側の環境隔離装置を設置して三重障壁構造の環境隔離装置を設ける。原子炉格納容器内部および内側環境隔離装置内部を水で満たしてハッチを開放し、ハッチから炉内遠隔駆動装置を原子炉格納容器内部に挿入し、内部状況の調査を遠隔操作で実施する。

特許文献３の「原子力プラントにおける核燃料物質取り出し方法」では、放射性廃棄物処理建屋から原子炉建屋の側壁に開口部を形成する。放射性廃棄物処理建屋内から、この開口部を通して、原子炉格納容器を取り囲む生体遮蔽体に形成された制御棒駆動機構ハッチに向かって放射線遮蔽体によりアクセス通路を形成する。このアクセス通路内の第２放射線遮蔽室内に多関節アクセス装置を移動させ、多関節アーム先端部の破砕機によって溶融核燃料物質を破砕する。この破砕片を多関節アーム先端部に設けた掴み具で掴んで原子炉格納容器外に取り出す。

特許文献４の「原子炉格納容器内部の遠隔作業方法」は、作業空間におけるハッチの周囲に第１隔壁を気密に設ける工程と、第１隔壁の外側に第２隔壁を気密に設ける工程と、ハッチの蓋を取り外し、パスに沿って第１隔壁の内側からＣＲＤ収容空間まで作業機器を移動させる工程と、ＣＲＤ収容空間における作業の終了後に作業機器を第１隔壁の内側に戻してハッチを蓋で閉止する工程と、を含む。

特開２０１５−１０９４７号公報 特開２０１４−１８５９２１号公報 特開２０１４−７０９４６号公報 特開２０１３−１１７４９１号公報

沸騰水型原子力プラントの原子炉建屋には、原子炉圧力容器を囲む生体遮蔽壁に遮蔽壁開口が設けられており、この遮蔽壁開口は、開閉可能なハッチで通常は閉じられている。
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。

上述した特許文献１〜４では、既設の遮蔽壁開口（以下、「既設開口」と呼ぶ）に設けられたハッチを介して、破砕機、調査機、作業機器、多関節アーム、などの解体回収装置をペデスタル内まで搬送している。

しかし、既設開口の寸法は小さく（内径約５５０ｍｍの円形穴）、遮蔽壁からペデスタルまでの距離は長い（約８ｍ）。そのため、既設開口を通し、既設のスロープを利用してペデスタル内まで解体回収装置を搬送するためには、解体回収装置を非常に小型化する必要があった。

また、このような小型の解体回収装置では、ペデスタル内の床面に落下した燃料デブリ等と、原子炉圧力容器の炉底外構造物（例えばＣＲＤハウジングやインコアハウジング）に固着した燃料デブリとを解体し回収するのは、非常に困難であり、仮に可能であっても解体期間が長期化する可能性がある。

さらに、既設のハッチとスロープは、ペデスタル内の点検、調査や、ペデスタル内から廃棄物（燃料デブリ等）を搬出するために用いられる。そのため、解体回収装置の設置のためだけに、既設のスロープを長期間用いることはできなかった。

本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、原子炉圧力容器を囲む生体遮蔽壁に、新たに遮蔽壁開口（新設開口）を設ける場合に、新設開口から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を、遠隔操作により短期間かつ容易に設置することができる搬送レールの設置装置と設置工法を提供することにある。

本発明によれば、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が提供される。

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。

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。

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。

また、本発明によれば、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が提供される。

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。

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。

本発明によれば、搬送レールは、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（新設開口）からペデスタル開口まで延びる単一部材である。また、レール設置台車は、搬送レールの外方端を着脱可能に片持ち支持し、搬送レールの長さ方向に移動可能である。
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。

また、搬送レールの先端部に先端部固定装置を備えているので、搬送レールの先端部をペデスタル開口に固定することができる。

さらに、機器遮蔽室がレール設置台車、搬送レール、及び先端部固定装置を気密に囲んでいるので、レール設置台車と先端部固定装置の遠隔操作により、ペデスタル開口からの放射線を遮蔽した状態で搬送レールを設置することができる。

さらに本発明によれば、原子炉圧力容器を囲む生体遮蔽壁に新たに遮蔽壁開口（新設開口）を設けるので、既設開口よりも大きな解体回収装置を搬送することができ、ペデスタル内の全域から燃料デブリ等を解体し回収することができる。

また、並行して既設開口を利用して解体し回収した廃棄物（燃料デブリ等）を生体遮蔽壁外に移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。

本発明が対象とする原子炉建屋の概略図である。 図１の部分拡大図（Ａ）と、その平面図（Ｂ）である。 本発明の搬送レールを設置した状態を示す、図２（Ｂ）と同様の平面図である。 図３のＡ−Ａ矢視図である。 搬送レールの平面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。 本発明のレール設置台車の構成図である。 本発明の機器遮蔽室の構成図である。 本発明の搬送レールで搬送する解体回収装置の構成図である。 本発明のレール設置工法の全体フロー図である。 本発明のレール設置工法の説明図である。 設置した搬送レールを用いて解体回収装置をペデスタル内まで搬送する搬送方法の説明図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明が対象とする原子炉建屋１の概略図である。
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は、図１の部分拡大図（Ａ）と、その平面図（Ｂ）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。

図２（Ａ）（Ｂ）において、ペデスタル１３は、厚さＴ１のコンクリート製であり、その一部に矩形形状（幅Ｂ１，高さＨ１）のペデスタル開口１３ａ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。

この例において、ペデスタル１３の厚さＴ１は約９９０ｍｍ、生体遮蔽壁１ａの厚さＴ２は約１７００ｍｍ、生体遮蔽壁１ａの内面とペデスタル１３の外面との水平距離Ｌ１は約６２９０ｍｍである。また、ペデスタル開口１３ａの幅Ｂ１は約７５０ｍｍ，高さＨ１は約２０００ｍｍである。

スロープ１５は、細長い平板からなり、ペデスタル開口１３ａの近傍の下部水平部１５ａと、傾斜部１５ｂと、既設開口１４の近傍の上部水平部１５ｃとからなる。
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。

この例において、既設開口１４は内径が約５５０ｍｍの鋼管で構成され、その外端にはハッチが設けられている。
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。

図２（Ａ）において、上部水平部１５ｃと下部水平部１５ａの高さの差（Ｈ２）は、この例では、約１８００ｍｍである。また、上部水平部１５ｃとペデスタル開口１３ａの上端高さは、ほぼ一致している。

本発明では、上述した既設開口１４の他に、原子炉圧力容器２を囲む生体遮蔽壁１ａに、新たに後述する遮蔽壁開口（新設開口１６）を設け、新設開口１６から解体回収装置をペデスタル内に搬送することを想定している。この場合に、既設のスロープ１５の他に、新たに搬送レールを設置する必要がある。

しかし、上述したように、生体遮蔽壁１ａからペデスタル１３までの距離は長く（約８ｍ）、かつ利用できるペデスタル開口１３ａは１つに限られる。そのため、ペデスタル開口１３ａ又はその近傍において、新たな搬送レールにより既設のスロープ１５の機能が制限又は阻害されないようにする必要がある。
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。

図３は、本発明の搬送レール２２を設置した状態を示す、図２（Ｂ）と同様の平面図である。
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。

図４は、図３のＡ−Ａ矢視図である。
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。

図５は、搬送レール２２の平面図（Ａ）と側面図（Ｂ）である。
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。

上部水平レール２３ａは、新設開口１６を水平に通る。
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。

この例では、１対の上部水平レール２３ａ、下部水平レール２３ｂ、及び中間傾斜レール２３ｃが、幅方向に平行に間隔を隔てて位置している。またその全幅Ｂは、ペデスタル開口１３ａの内部に交差して配置できる大きさ（例えば約４００〜６００ｍｍ）に設定されている。
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。

レール支持フレーム２４は、上部水平レール２３ａ、中間傾斜レール２３ｃ、又は下部水平レール２３ｂを支持し、かつ外方端で片持ち支持可能に構成されている。

搬送レール２２の先端部２２ａには先端部固定装置２６が設けられている。先端部固定装置２６は、搬送レール２２の先端部２２ａをペデスタル開口１３ａに固定する機能を有する。

図５において、先端部固定装置２６は、レール固定部２７と下向押付装置２８とを有する。
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。

図６は、本発明のレール設置台車３０の構成図である。
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。

この例において、レール設置台車３０は、移動台車３１、フォーク支持部３２、及びフォーク部３３を有する。
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。

図７は、本発明の機器遮蔽室３６の構成図である。
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。

また、機器遮蔽室３６は、この図に示すように、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を気密に囲んでいる。
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。

図７において、新設開口１６は、矩形開口である、その高さと幅は、搬送レール２２、先端部固定装置２６、及び後述する解体回収装置４０（図８（Ｂ）の折畳んだ状態）が通過できるように設定されている。
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。

図８は、本発明の搬送レール２２で搬送する解体回収装置４０の構成図である。
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。

この例において、解体回収装置４０はマニピュレータであり、解体ツール４２と多関節アーム４４とを有する。
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。

解体ツール４２は、切断装置又は把持装置であり、多関節アーム４４の先端に設けられる。解体ツール４２は、ツールチェンジャにより交換可能に設けられるのが好ましい。

多関節アーム４４は、解体ツール４２をペデスタル開口１３ａから、好ましくは、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。

図８（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に示すように、ベース部４４ａは、搬送レール２２の上面に沿ってベース部４４ａを案内する複数の上部ガイド輪４６ａと、搬送レール２２の下面に沿ってベース部４４ａを案内する複数の下部ガイド輪４６ｂとを有する。上部ガイド輪４６ａは、ベース部４４ａの前側上部に設けられ、下部ガイド輪４６ｂはベース部４４ａの後側下部に設けられている。
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。

この構成により、上部ガイド輪４６ａと下部ガイド輪４６ｂの間に搬送レール２２を把持した状態で、ベース部４４ａを上部水平レール２３ａ及び下部水平レール２３ｂと平行に保持することができる。
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。

また、図８（Ａ）に示すように、アーム４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄは、順にベース部４４ａから揺動、旋回、又は伸縮可能に取り付けられている。
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。

上述した構成により多関節アーム４４を折り畳んだ状態で、解体回収装置４０を、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することができる。
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。

本発明による搬送レールの設置装置（以下、「レール設置装置２０」と呼ぶ）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を搬送するための装置であり、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を備える。

図９は、本発明による搬送レールの設置工法（以下、「レール設置工法」と呼ぶ）の全体フロー図であり、図１０は、本発明のレール設置工法の説明図である。
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。

図９において、本発明のレール設置工法は、Ｓ１〜Ｓ３の各ステップ（工程）を有する。
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。

Ｓ２（移動工程）では、図１０（Ａ）に示すように、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。

Ｓ３（固定工程）では、図１０（Ｄ）に示すように、先端部固定装置２６により、搬送レール２２の先端部２２ａをペデスタル開口１３ａに固定する。
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。

上述した本発明によれば、搬送レール２２は、原子炉圧力容器２を囲む生体遮蔽壁１ａに設けられた遮蔽壁開口（新設開口１６）からペデスタル開口１３ａまで延びる単一部材である。また、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である。
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の先端部２２ａに先端部固定装置２６を備えているので、搬送レール２２の先端部２２ａをペデスタル開口１３ａに固定することができる。

さらに、機器遮蔽室３６が、外方側に移動させた状態のレール設置台車３０、搬送レール２２、及び先端部固定装置２６を気密に囲むので、レール設置台車３０と先端部固定装置２６の遠隔操作により、ペデスタル開口１３ａからの放射線を遮蔽した状態で搬送レール２２を設置することができる。

レール設置台車３０は、遮蔽容器内部に敷設されたレール上を走行するので、搬送レール２２を省スペースにて搬送することができる。
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。

図１１は、設置した搬送レール２２を用いて解体回収装置４０（マニピュレータ）をペデスタル内まで搬送する搬送方法の説明図である。
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。

上述した本発明によれば、原子炉圧力容器２を囲む生体遮蔽壁１ａに新たに遮蔽壁開口（新設開口１６）を設けるので、既設開口１４よりも大きな解体回収装置４０を搬送することができ、ペデスタル内の全域から燃料デブリ等を解体し回収することができる。

また、並行して既設開口１４を利用して解体し回収した廃棄物（燃料デブリ等）を生体遮蔽壁外に移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。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

１ 原子炉建屋、１ａ 生体遮蔽壁、２ 原子炉圧力容器（ＲＰＶ）、
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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
   

Images