JP7055139B2 - 工具用台車、工具タワー、並びにボルト設置及び除去システム - Google Patents

Description

関連出願

この出願は、"RXM CLOSURE BOLT INSTALLATION AND TENSIONING TOOLS(MAEB)"という発明の名称で、２０１６年１２月３０日に提出された米国特許出願第62/441,048に対して優先権を主張し、その内容は本願に全体が参考の為に組み込まれる。

政府の利益

この発明は、エネルギ省によって授与された契約第DE-NE0000633の下で政府の支援を受けて行われた。政府は、この発明において、一定の権利を有する。

[0001]この開示は、一般的に、核格納及び圧力容器を組立及び分解する為のシステム、装置、構造、方法に関する。

背景

[0002]作業及び燃料補給の為の核容器の組立及び分解は、炉容器フランジを固定する大きな締結具の設置、張力付加、張力除去、除去を必要とする。これらの作業は、高放射線の遠隔操作作業環境で行われる。締結具の大きさおよび核放射線作業環境は、誤動作する機械を修正する為の人手による設置又は介入を排除する。原子力、海底または他の製造業以外の産業で現在使用されている全てのスタッド張力付加機構は、締結具の事前取付け、締結具に張力を付加する為に使用される工具の手動配置を必要とする。

[0003]含まれている図面は例示を目的としたものであり、開示された発明のシステム、器械、方法、コンピュータ可読記憶媒体のための可能な構造および作業の実施例を与えるのに役立つ。これらの図面は、開示された実装例の精神及び範囲から逸脱することなく、当業者によって行われ得る形態及び詳細において、いかなる変更も限定するものではない。
[0004]
図１は、例示的電力モジュールの概略図を示す。 図２は、ボルト設置及び除去（ＢＩＲ）システムの斜視図である。 図３は、原子格納容器を持たないＢＩＲシステムの他の斜視図である。 図４は、軌道の一側部に複数の工具台車が位置するＢＩＲシステムの上面図である。 図５は、工具タワーの斜視図である。 図６は、下降位置にある工具タワーの側面図である。 図７は、上げられた位置にある工具タワーの側面図である。 図８は、工具タワーの側断面図である。 図９は、後退した位置にある工具アセンブリの側面図である。 図１０は、中間位置にある工具アセンブリの側面図である。 図１１は、伸びた位置にある工具アセンブリの側面図である。 図１２は、設置ヘッドの斜視図である。 図１３は、後退した位置にある設置ヘッドの側面の局部透視図である。 図１４は、伸びた位置にある設置ヘッドの側面の局部透視図である。 図１５は、伸びた位置にある設置ヘッドの側面の局部透視図である。 図１６は、工具台車の側面図である。 図１７は、工具タワー及びマガジンタワーの動きを示す工具台車の上面図である。 図１８は、工具台車の一部の正面図である。 図１９は、工具台車の一部の断面図である。 図２０は、マガジンタワーの断面図である。 図２１は、マガジンの斜視図である。 図２２は、異なる回転位置における工具台車の上面図である。 図２３は、異なる回転位置における工具台車の上面図である。 図２４は、異なる回転位置における工具台車の上面図である。 図２５は、異なる回転位置における工具台車の上面図である。

詳細な説明

[0026]遠隔で、自主的に操作されるボルト設置及び除去（ＢＩＲ）システムは、原子炉圧力容器、原子格納容器、又は、他の任意形式の容器に閉鎖用ボルトを設置、除去、張力付加、張力除去する。ＢＩＲシステムは、配列された工具台車を含むことができ、工具台車は、核容器を囲み、閉鎖用ボルトを装着、設置、張力付加、張力除去、除去、保管する為に、様々な位置に移動し、回転する。

[0027]ＢＩＲシステムは、核容器を支持する為にスタンドを備えたプラットフォームを含む。軌道は、プラットフォームの外周を囲んで伸び、工具台車は、核容器を囲む軌道上を転がる。台車は、回転する工具アセンブリを備えた工具タワーと、回転マガジンを備えたマガジンタワーとを担持する。

[0028]マガジンは、スロットを含み、スロットは、工具タワーと共に、ボルトを保持し、交換位置に回転させる。工具アセンブリは、ボルトを移送する為に、マガジンアセンブリと共に中間位置に回転させる。工具アセンブリの回転経路も、核容器上のボルトの場所と交差する。これは、工具アセンブリが１回の回転経路でボルトをマガジンと交換し、核容器上にボルトを設置または除去することを可能にする。

[0029]ＢＩＲシステムにおける独特の複数回転軸制御スキームは、核容器の分解及び再組立に必要な油圧制御および電気制御を単純化する。各工具台車は任意の炉容器の場所に移動することができ、両側で隣接する工具台車とボルトを交換することができることから、複数工具台車システムも、固有の冗長性を与える。各々の工具台車は、別個の制御可能なモジュラーユニットとして動作するので、点検の為に軌道から容易に除去できる。

[0030]図１は、例示的パワーモジュールアセンブリ１００の概略図である。パワーモジュールアセンブリ１００は、一体型炉圧力容器（ＲＰＶ）１０４と、格納容器１０６とを含んでもよい。一部の実施例において、ＲＰＶ１０４は、およそ１７．７ｍ（５８フィート）の高さ、３．０ｍ（１０フィート）の直径でもよい。ＲＰＶ１０４は、多くの燃料アセンブリおよび制御棒１３０を有する炉心１０２を格納してもよい。一部の実施例において、炉心１０２は、およそ３７個の燃料アセンブリと１６個の制御棒クラスタとを備えてもよい。炉心１０２の上方には、中央ホットライザチューブ１３８、そのライザチューブ１３８を少なくとも部分的に囲む一対の螺旋コイル型蒸気発生器または熱交換器１２０、内部加圧器１０８がある。

[0031]また、図１は、一次冷却材１４８の為の例示的流路を図示する。一次冷却材１４８は、炉心１０２を通って上方に循環してもよく、加熱された一次冷却材１４８は、ライザチューブ１３０を通って上方に運搬されてもよい。一次冷却材１４８の流路は、その後、加圧器１０８から炉容器１０４の本体を分離する加圧器プレートで下方に変更されてもよい。一次冷却材１４８は、熱交換器１２０のシェル側を超えて流れてもよく、そこで、熱交換器１２０内部に格納された二次冷却材への熱伝導によって冷却される。一次冷却材１４８は、その方向が、ＲＰＶ１０４の下部ヘッドで反転されるまで、下方に流れ続けてもよく、一次冷却材１４８は、上方に曲がり、炉心１０２に戻ってもよい。一次冷却材１４８の循環は、炉心１０２を出る低密度（加熱された）冷却材および熱交換器１２０の環状路を出る高密度（冷却された）冷却材の自然の浮力によって全体的に維持されてもよい。

[0032]二次冷却材側において、給水は、過熱蒸気を発生させる為に沸騰させる蒸気発生器チューブに圧送されてもよい。蒸気は、専用タービン発生器システムに循環されてもよい。タービンを出る低圧蒸気は、復水され、給水システムに再循環されてもよい。全体の核蒸気供給システムは、格納容器１０６のような鋼製容器内に囲まれてもよいが、一部の実施例において、これは、およそ２３ｍの高さ、およそ５ｍの直径でもよい。

[0033]一部の実施例において、パワーモジュールアセンブリ１００は、一つ又は複数の核分裂炉を含むモジュラ型原子炉アセンブリを含んでもよい。パワーモジュールアセンブリ１００は、パワーモジュールベイ１４４に収容されてもよい。パワーモジュールベイ１４４は、水または他の材料の冷却プール１４６を含んでもよく、他の材料は、パワーモジュールアセンブリ１００の冷却を可能にする熱特性を含む。パワーモジュールアセンブリ１００の少なくとも一部分は、冷却プール１４６内に沈められてもよい。したがって、パワーモジュールアセンブリ１００の少なくとも一部分は、冷却プール１４６の水位１４７の上端より下に配置されてもよい。

[0034]さらに、パワーモジュールアセンブリ１００は、パワーモジュール炉心１０２を備えてもよい。パワーモジュール炉心１０２は、制御可能に熱を発生させる為に用いられる、どのような装置、アセンブリ、器械、構成を備えてもよい。そのため、パワーモジュールアセンブリ１００は、発熱アセンブリを備えてもよい。一部の実施例において、パワーモジュール炉心１０２は、核分裂炉心のような原子炉炉心を備えてもよいが、これに限定されるものではない。パワーモジュール炉心１０２は、パワーモジュール冷却材１４８に沈められてもよい。少なくとも一つの実施例において、パワーモジュール冷却材１４８は、（パワーモジュール炉心１０２によって発生された）熱が、炉心１０２から離れるように流れることを可能にする水または他の材料を含む。

[0035]一部の実施例において、パワーモジュールアセンブリ１００は、少なくとも部分的にパワーモジュール冷却材１４８の流れを抑制し、導き、案内する炉心シュラウド１３４を備えてもよい。パワーモジュール炉心１０２は、炉心シュラウド１３４によって少なくとも部分的に囲まれてもよい。パワーモジュール炉心１０２，炉心シュラウド１３４，パワーモジュール冷却材１４８は、圧力容器１０４内部に収容される。

[0036]様々な実施例において、パワーモジュール炉心１０２は、パワーモジュール冷却材１４８に伝達される熱を発生するように構成されてもよい。流れの矢印によって示されるように、圧力容器１０４内のパワーモジュール冷却材１４８を加熱すると、パワーモジュール冷却材１４８の、略垂直循環対流を発生し得る。炉心シュラウド１４８は、パワーモジュール冷却材１４８の略垂直循環対流を少なくとも部分的に抑制し、導き、案内するように構成されてもよい。加圧器１０８は、パワーモジュール冷却材１４８の少なくとも加熱および／または対流のため圧力容器１０４内部の内部圧力を調整するように構成されてもよい。

[0037]パワーモジュール炉心１０２は、炉心シュラウド１３４の下部プレナム１３６内にあるパワーモジュール冷却材１４８の一部分を加熱するように構成されてもよい。加熱されたパワーモジュール冷却剤１４８は、シュラウドライザ１３８から上方に流出する。パワーモジュール冷却材１４８が上方に流れるとき、加熱されたパワーモジュール冷却剤１４８が熱を複数の蒸気発生器１２２に与える。少なくとも、この熱交換のため、加熱されたパワーモジュール冷却剤１４８がシュラウドライザ１３８から流出すると、パワーモジュール冷却材１４８は冷却される。

[0038]図１において流れの矢印によって示されるように、シュラウドライザ１３８の外側では、パワーモジュール冷却材１４８は、炉心シュラウド１３４および圧力容器１０４の間を概して下方に流れる。対流は、下部プレナム１３６近くの冷却されたパワーモジュール冷却材１４８を炉心シュラウド１３４内に引き戻す。パワーモジュール炉心１０２は、対流が循環し、炉心１０２を冷却し続けるようにパワーモジュール冷却材１４８を再加熱するように構成されてもよい。

[0039]圧力容器１０４は、格納容器１０６内部に収容されてもよい。格納容器１０６は、炉心１０２に含まれる任意の材料、パワーモジュール冷却材１４８を含む材料を圧力容器１０４の外に放出することを妨害してもよい。一部の実施例において、パワーモジュールアセンブリ１００は、複数のパワーモジュール再循環バルブ１１８を備え、圧力容器１０４内部の圧力のベントおよび／または圧力容器１０４から遠くに過剰な熱を放散させてもよい。

[0040]給水は、蒸気発生器１２２および発電機を含む循環路に流れてもよい。蒸気発生器１２２内部で、蒸気を発生する為に給水が加熱されてもよい。発生された蒸気は、蒸気ヘッダ１２６から流出し、伝達熱をパワーモジュールアセンブリ１００から運び去る。複数の蒸気遮断バルブ１１４は、パワーモジュールアセンブリ１００から離れる蒸気の流れを調整するように構成されてもよい。蒸気は、電力または他の形式の使用可能なパワーを発生させるため、図２の蒸気バス１６０のような蒸気バスを経て、図２のタービン発生器１７６のような発電機に迂回されてもよいが、これらに限定されるものではない。

[0041]蒸気内部のエネルギが電力を発生させた後、冷却された給水の、パワーモジュールアセンブリ１００への戻りは、複数の給水遮断バルブ１１２を経て調整されてもよい。冷却された給水は、循環路を完了するため、給水ヘッダ１２４を経て蒸気発生器１２２に戻されてもよい。

[0042]少なくとも一部の実施例において、パワーモジュールアセンブリ１００の運転停止の後であっても、パワーモジュール炉心１０２は、連続して発熱するように構成されてもよい。たとえば、炉心１０２が原子炉炉心を含み、原子炉炉心は、原子炉炉心内部の消費燃料に伴う崩壊寿命中、連続して発熱してもよい。パワーモジュールアセンブリ１００の運転停止後に発生される熱は、崩壊熱であってもよい。したがって、少なくとも崩壊熱により、パワーモジュールアセンブリ１００の炉心１０２および他のコンポーネントが過熱しないことを確実にするため、炉心１０２によって発生されたパワーを放散させてもよい

[0043]一部の実施例において、崩壊熱を放散するため、パワーモジュールアセンブリ１００は、崩壊熱除去システム（ＤＨＲＳ）を含む。ＤＨＲＳは、複数のＤＨＲＳ熱交換器１２０と、複数のＤＨＲＳバルブ１１６を含んでもよいが、ＤＨＲＳ熱交換器１２０は、パワーモジュールベイ１４４の冷却プール１４６に沈められ、ＤＨＲＳバルブ１１６は、蒸気バスから離れるように、給水／蒸気の流れをそらす。

[0044]パワーモジュールアセンブリ１００の運転停止中、または、発電機に蒸気および／または加熱給水を与えないことが望ましい別の出来事の間、複数の蒸気遮断バルブ１１４は、蒸気および／または加熱された給水が発電機に流れないように閉鎖されてもよい。むしろ、蒸気および／または加熱された給水は、複数のＤＨＲＳ熱交換器１２０を通って流れ、冷却される。ＤＨＲＳ熱交換器１２０は、過剰な熱を冷却プール１４６に放り出す。崩壊熱交換器１２０を通る給水の循環流は、複数のＤＨＲＳバルブ１１６によって調整されてもよい。

[0045]炉心１０２の発電率は、一つ又は複数の制御棒１３０を位置決めすることによって調整されてもよい。一つ又は複数の制御棒１３０の位置決めは、制御棒駆動装置１３２によって駆動されてもよい。

ボルト設置及び除去（ＢＩＲ）システム

[0046]図２は、図１で前述された炉圧力容器（ＲＰＶ）１０４又は格納容器（ＣＮＶ）の組立及び分解の為に使用されるボルト設置及び除去（ＢＩＲ）システム２００の斜視図である。図３は、ＲＰＶ１０４又はＣＮＶ１０６を持たないＢＩＲシステム２００の他の斜視図である。図２及び図３を参照して、図１の炉心１０２は、定期的に点検および／または燃料補給が必要である。点検中、クレーンは、ＣＮＶ１０６および格納されているＲＰＶ１０４をパワーモジュールベイ１４４から第１ＢＩＲシステム２００に移動させてもよい。第１ＢＩＲシステム２００は、点検ベイ内に配置され、水の冷却プールに沈められてもよい。

[0047]第１ＢＩＲシステム２００は、遠隔制御を経て、および／または自律的に、格納容器１０６上のフランジ２２２からボルト２２０を除去してもよい。一実施例において、ボルト２２０は、５００ポンドの重量があり、約６フィートの長さを有してもよい。もちろん、ＢＩＲシステム２００は、他の、どのような大きさのボルトを用いて動作してもよい。

[0048]クレーンは、下部セクション２２８から格納容器１０６の上部ヘッド２２６を除去してもよい。その後、クレーンは、ＲＰＶ１０４を格納容器１０６から持ち上げ、同様に水の冷却プールに沈められている第２ＢＩＲシステム２００にＲＰＶ１０４を移動させてもよい。第２ＢＩＲシステム２００は、第１ＢＩＲシステム２００がＣＮＶ１０６からボルト２２０を除去する方法と実質的に同一の方法で、ＲＰＶ１０４の上部ヘッドセクションからボルトを除去する。クレーンは、図１の炉心１０２を点検および燃料補給する為にＲＰＶ１０４の上部ヘッドセクションを移動させる。

[0049]逆の処理は、点検されたパワーモジュールアセンブリ１００を再設置し、図１のパワーモジュールベイ１４４に戻す為に使用される。たとえば、クレーンは、ＲＰＶ１０４の上部ヘッドを下部セクションに交換してもよい。第２ＢＩＲシステム２００は、検査済みのボルトをフランジに再設置し、上部ヘッドセクションを下部セクションに固定する。クレーンは、ＣＮＶ１０６を保持する第１ＢＩＲシステム２００にＲＰＶ１０４を運ぶ。クレーンは、ＲＰＶ１０４をＣＮＶ１０６の下部セクション２２８に下降させる。その後、第１ＢＩＲシステム２００は、ボルト２２０を再設置し、上部ヘッドセクション２２６を下部セクション２２８に固定する。クレーンは、ＲＰＶ１０４およびＣＮＶ１０６の両方を含む、再び組み立てられて再び点検されたパワーモジュールアセンブリ１００を、図１のパワーモジュールベイ１４４に運ぶ。

[0050]第１ＢＩＲシステム２００および第２ＢＩＲシステム２００は、実質的に同じように動作する。しかしながら、第２ＢＩＲシステム２００は、より小さい寸法のＲＰＶ１０４で動作するような大きさでもよい。以下の説明は、ＣＮＶ１０６にボルトを除去して設置する第１ＢＩＲシステム２００およびＲＰＶ１０４にボルトを除去して設置する第２ＢＩＲシステム２００の両方に等しく適用する。以下、ＲＰＶ１０２，ＣＮＶ１０６、あるいは、ＢＩＲシステム２００によって組み立てられ、或いは、分解可能な他の装置を核容器２０１として参照する。

[0051]ＢＩＲシステム２００は、プラットフォーム２０３と，円形支持体２３０を囲んで円形に伸びる軌道２０４とを含む。円形支持体２３０は、ＣＮＶ１０６またはＲＰＶ１０４を直立位置で受容、支持する大きさになっている。複数の工具台車２０２は、ボルト２２０を除去または設置する為に、核容器２０１を中心に、異なる場所に軌道上を転がる車輪２０８を含む。

[0052]工具台車２０２の各々は、台車プラットフォーム２１０から上に伸びて工具アセンブリ２１４を支持する工具タワー２１２を含んでもよい。また、工具台車２０２の各々は、マガジン２１８を支持するマガジンタワー２１６を含んでもよい。工具台車２０２は、フランジ２２２からボルト２２０を除去する為に、核容器２０１を中心に工具アセンブリ２１４およびマガジン２１８を移動させる。工具アセンブリ２１４は、除去されたボルト２２０をマガジン２１８内に置く。その後、クレーンは、下部セクション２２８から上部ヘッドセクション２２６を除去する。点検後、上部ヘッドセクション２２６は再び容器２０１上に設置される。その後、工具台車２０２は、容器２０１を中心に工具アセンブリ２１４および関連するマガジン２１８を移動させ、検査済みボルト２２０を再設置してフランジ２２２に戻す。工具アセンブリ２１４は、隣接したマガジンアセンブリ２１８から検査済みボルト２００を取り出し、それらのボルト２２０をフランジ２２２に挿入して締め付ける。

[0053]工具タワー２１２の各々は、関連した台車プラットフォーム２１０にモータ付ギアアセンブリ２３４によって回転できるように連結されている。ギアアセンブリ２３４は、中心垂直軸を中心に工具タワー２１２および取付けられた工具アセンブリを３６０°の円で回転させる。マガジン２１８の各々は、モータ付きギアアセンブリ２３２によって、関連したマガジンタワー２１６に回転できるように連結されている。ギアアセンブリ２３２は、垂直軸を中心に３６０°の円でマガジン２１８を回転させる。工具タワー２１２も同様に、工具タワー２１２に沿って工具アセンブリ２１４を垂直方向の上下に移動させる往復台２３６を含んでもよい。

[0054]往復台２３６は、フランジ２２２の下に下降させることができる。その後、ギアアセンブリ２３４は、工具タワー２１２を回転させ、フランジ２２２に設置されたボルト２２０の下に工具アセンブリ２１４を位置決めする。往復台２３６は、フランジ２２２の底部から下に伸びているボルト２２０の底端部と工具アセンブリ２１４が係合するように上げられる。工具アセンブリ２１４内の工具ヘッドは、フランジ２２２の上端側部に取り付けられたままの上部ナットからボルトを緩める。その後、往復台２３６は、下降され、フランジ２２２からボルト２２０を除去する。ナット２２４は、僅かに不整列のボルト２２０と共に再整列するため、幾分かの遊びをもってフランジ２２２に取付けられてもよい。

[0055]ギアアセンブリ２３４は、工具タワー２１２を回転させ、除去されたボルト２２０をマガジン２１８の下に配置する。往復台２３６は、上げられ、マガジン２１８内のスロットにボルトを挿入する。工具アセンブリ２１４内の工具ヘッドは、マガジンアセンブリ２１８にボルト２２０をねじ込む。往復台２３６は、工具アセンブリ２１４を下降させ、ボルト２２０をマガジン２１８内に残してもよい。ギアアセンブリ２３４は、工具タワー２１２を回転させ、先に除去されたボルト２２０のボルト穴の下に工具アセンブリ２１４を戻す。ギアアセンブリ２３２も同様に、工具アセンブリ２１４から他のボルト２２０を受け取る位置に次の未使用スロットがくるように、マガジン２１８を回転させてもよい。

[0056]工具台車２０２上のモータ２３８は、車輪２０８を回転させ、工具アセンブリ２１４内の工具ヘッドをフランジ２２２内で隣接する次のボルトの下に移動させてもよい。その後、工具アセンブリ２１４およびマガジンアセンブリ２１８は、同一処理を繰り返し、フランジ２２２から次のボルト２２０を除去し、除去されたボルト２２０をマガジン２１８内の空のスロットに配置する。

[0057]この処理は、検査済みボルトをマガジン２１８から再設置してフランジ２２２に戻す為には逆になる。たとえば、図１の炉心１０２を点検した後、核容器２１０の上部ヘッドセクション２２６は、下部セクションの上端に戻して配置される。ギアアセンブリ２３４は、マガジン２１８の下で工具アセンブリ２１４を回転させる。往復台２３６は、工具アセンブリ２１４内の工具ヘッドを、マガジン２１８内の一つのボルト２２０の底端部に持ち上げる。工具ヘッドは、マガジン２１８からボルト２２０をゆるめ、往復台２３６は、工具アセンブリ２１４を下降させてマガジン２１８からボルト２２０を除去する。ギアアセンブリ２３２は、マガジン２１８内の次のボルト２２０を工具アセンブリ２１４との交換位置に回転させてもよい。

[0058]ギアアセンブリ２３４は、フランジ２２２のボルト穴の下で工具アセンブリ２１４内の工具ヘッドを回転させる。往復台２３６は、上げられ、フランジのボルト穴にボルト２２０を挿入する。工具アセンブリ２１４内の工具ヘッドは、上端ナット２２４にボルト２２０をねじ込む。往復台２３６は、工具アセンブリ２１４を下降させ、ギアアセンブリ２３４は、工具タワー２１２を回転させ、マガジン２１８内の次のボルト２２０の下に工具アセンブリ２１４の工具ヘッドを配置する。その後、モータ２３８は、フランジ２２２内で隣接した次のボルトに工具台車２０２を移動させる。

[0059]複数の工具台車２０２が軌道２０４上に置かれ、フランジ２２２からボルト２２０の除去およびフランジへのボルト２２０の設置に要する時間を短縮させる為に一斉に動作する。たとえば、図２及び図３は、核容器２１０を中心に異なる９０°位置に整列された４つの工具台車２０２を示す。しかしながら、それより多い又は少ない工具台車２０２が軌道２０４上で一緒に動作してもよい。制御システムは、一斉に動作するように複数の工具台車２０２を制御してもよい。たとえば、工具台車２０２の各々は、隣接した工具台車２０２が同様のボルト設置又は除去作業を完了したとき、フランジ２２２上の次のボルトの場所に移動してもよい。

[0060]また、工具台車２０２の各々は、独立して動作してもよい。これにより、ＢＩＲシステム２００の冗長性が増す。たとえば、複数の工具台車２０２のうち一つの工具台車２０２上の組立が失敗する可能性がある。動作しない工具台車２０２は、ボルト除去または設置中、レール２０４に沿って転がり続けてもよく、或いは、軌道２０４から除去されてもよい。他の動作する工具台車２０２が、動作しない工具台車の為にボルトの設置又は除去を行ってもよい。

[0061]押さえクランプ２４０が、工具台車２０２の各々の前後の端部に取り付けられている。中間軌道２０４Ｃは、内側起動２０４Ａおよび外側軌道２０４Ｂの間に伸びている。押さえクランプは、中間軌道２０４Ｃに取り付けられ、地震の際には工具台車２０２が転倒することを防止する。

[0062]図４は、複数の工具台車２０２がプラットフォーム２０３の片側に集められたＢＩＲシステム２００の上面図を示す。工具台車２０２は、支持体２３０に核容器２０１を装着する為により多くの空間を与えるように、図３に示されるように互いに隣りに配置されてもよい。同様に、隣接した工具台車２０２上のマガジン２１８に工具アセンブリ２１４がボルト２２０を除去又は置くことができるように、工具台車２０２を互いに隣りに配置することができる。たとえば、工具台車２０２Ｂは、工具台車２０２Ａに隣接して配置させてもよい。工具アセンブリ２１４Ａは、工具台車２０２Ｂ上のマガジン２１８Ｂからボルト２２０を装着又は除去してもよい。同様に、後部台車２０２Ｃ上の工具アセンブリ２１４Ｃは、工具台車２０２Ｄ上のマガジン２１８Ｄからボルト２２０を装着又は除去してもよい。これは、工具台車２０２が他の工具台車２０２からボルトを装着及び除去することを可能にすることにより、冗長性を更に高める。

[0063]図５は、工具タワー２１２の斜視図であり、図６は、下降位置にある工具タワー２１２の側面図であり、図７は、上げられた位置にある工具タワー２１２の側面図であり、図８は、工具タワー２１２の側断面図である。図５－図８を参照すると、工具タワー２１２は、ベース２４８を含み、ベース２４８は、ギアアセンブリ２３４の底端部に連結されている。図８は、ハブ２７４，ワッシャ２６４，ブッシュ２７６を示し、これらは、ベース２４８の底端部に取り付けられ、工具台車２０２のプラットフォーム２１０から上に伸びるシャフトを受容する（図１９を参照）。ギアアセンブリ２３４は、ハブ２７４の下に取付けられ、垂直軸上で工具タワー２１２を回転させる。

[0064]往復台２３６は、上端部でブレースロッド２４４に連結されている。図８にも示されるように、ブレースロッド２４４は、２つの関連したシリンダ２７２によって制御される２つのピストン２７０に連結されている。伸張および後退するピストン２７０は、ブレースロッド２４４および取り付けられた往復台２３６をベース２４８の外側に沿って垂直方向上下に移動させる。２つのスロット２６６は、ベース２４８の対向する側面に沿って伸び、往復台２３６が、図５，図７，図８に示された上昇位置と図６に示された下降位置との間で移動することを可能にする。

[0065]レール２５８は、往復台２３６の周りにしっかりと取り付けられ、水平に移動可能な摺動プレート２６０を支持している。摺動プレート２６０は、往復台２３６の対向する側面から外に伸び、一端部で設置ヘッド２５０を支持し、反対側の端部で張力付加ヘッド２６２を支持している。モータ２５２は、摺動プレート２６０をレール２５８の上端を超えて、水平の異なる横の位置に移動させる。

[0066]たとえば、モータ２５２に取り付けられたギアは、レール２５８に形成された歯と噛み合い、摺動プレート２６０が往復台２３６の両側から外に伸張又は後退させてもよい。他の実施例において、レール２５８および摺動プレート２６０に連結された油圧ピストンは、水平方向に伸びた異なる位置へと押したり引いたりすることができる。以下、水平方向に伸びた異なる位置に移動する摺動プレート２６０の実施例をより詳細に示す。

[0067]設置ヘッド２５０は、核容器２１０のマガジン２１８およびフランジ２２２にボルト２２０を取り付け、マガジン２１８からボルト２２０を取り外すように構成されている（図２および図３）。駆動ホルダ２６８は、駆動ビットシリンダ２５４を設置ヘッド２５０に取り付ける。以下、より詳細に説明するように、設置ヘッド２５０は、マガジン２１８およびフランジ２２２の間の移送作業中、ボルト２２０をクランプする。

[0068]張力付加ヘッド２６２は、設置ヘッドによってフランジ２２２に予め設置されたボルト２２０及び閉鎖ナット２９２を締め、或いは、設置ヘッド２５０によって後に除去される為にボルト２２０及び閉鎖ナットを緩める。張力付加ヘッド２６２は、当業者に知られているので、更に詳細に説明しない。以下、設置ヘッド２５０をより詳細に説明する。

[0069]カメラ及びライト２５６がベース２４８と、工具台車の他の場所に取り付けられている。上記および下記の台車作業は、カメラ２５６を経たコンピュータビジョンを使用して自律的に行われてもよく、あるいは、操作者を経て遠隔に行われてもよい。工具台車上のカメラ２５６および他の機械装置を操作する油圧および電気制御システムは、ＢＩＲシステム２００から離れて配置されてもよい。

[0070]ギアアセンブリ２３４は、設置ヘッド２５０または張力付加ヘッド２６２をマガジン２１８内またはフランジ２２２内のボルトの場所の下にある整列位置に移動させるように回転する。摺動プレート２６０は、横に移動して、設置ヘッド２５０または張力付加ヘッド２６２をボルトまたはボルト穴の場所と更に整列させる。たとえば、許容誤差のため、フランジ２２２の下で回転する工具アセンブリ２１４は、設置ヘッド２５０または張力付加ヘッド２６２を、設置済みボルト２２０と正確に整列できない。摺動プレート２６０は、製作公差を考慮して、僅かに前方または後方に動かされる。

[0071]整列されたとき、ピストン２７０は、往復台２３６、取り付けられた設置ヘッド２５０、取り付けられた張力付加ヘッド２６２を、マガジン２１８およびフランジ２２２の下にある異なる垂直位置に移動させる。たとえば、往復台２３６は、フランジ２２２の下に上昇し、設置ヘッド２５０をボルト２２０の底端部に取り付けてもよい。ボルト２２０を取り外した後、シリンダ２７２は、ピストン２７０を後退させて往復台２３６を下降させ、ボルト２２０を下方へとフランジ２２２の外に滑らせる。その後、設置ヘッド２５０は、ギアアセンブリ２３４を経て、マガジン２１８内の空きスロットの下に回転される。シリンダ２７２は、ピストン２７０を伸張させ、設置ヘッド２５０および取り付けられたボルト２２０をマガジン２１８内の空きスロット内に移動させる。マガジン２１８内にボルト２２０を設置した後、シリンダ２７２は、ピストン２７０を後退させて設置ヘッド２５０を次のボルト除去位置に下降させる。

[0072]図９－図１１は、工具アセンブリ２１４の横の移動をより詳細に示す。核容器の製造上の公差のため、設置ヘッド２５０または張力付加ヘッド２６２は、各容器２１０のフランジ２２２のボルト穴と正確に整列しない場合がある。摺動プレート２６０は、ボルト穴位置変動を調整するため、工具アセンブリ２１４に別の移動方向を与えている。以下の説明は、設置ヘッド２５０に向けられているが、反対方向に摺動プレート２６０を移動させるだけの張力付加ヘッド２６２にも当てはまる。

[0073]一実施例において、設置ヘッド２５０は、図２の核容器２０１のフランジ２２２の下にあるボルト除去位置またはボルト設置位置に回転されると、ボルト２２０を超えて遠すぎる場合がある。モータ２５２は、第１方向に回転し、図９に示されるように、レール２５８上で摺動プレート２６０を左に移動させてもよい。モータ２５２は、設置ヘッド２５０がボルト穴の場所の下で整列されるまで、摺動プレート２６０を左に移動させる。

[0074]図１０は、摺動プレート２６０の中間横位置を示す。この中間位置は、ボルト穴が実質的にゼロ公差にある通常の動作位置に対応させてもよい。

[0075]図１１は、反対方向に移動された工具摺動プレート２６０を示す。たとえば、設置ヘッド２５０は、図１の核容器２０１のフランジ２２２の下にあるボルト除去またはボルト設置位置に回転させてもよい。核容器２１０の製造における公差のため、設置ヘッド２５０は、核容器２１０上に配置されたボルト２２０に達しない場合がある。モータ２５２は、ボルト穴の場所の下にある設置ヘッド２５０を整列させる図１１に示されたようなレール２５８を超えて右に摺動プレート２６０を第２方向で回転させてもよい。

[0076]前述したように、工具タワー２１２は、ボルト２２０を設置または取外しの為に、３つの能動制御要素を使用するにすぎない。油圧モータ２３４は、工具タワー２１２を回転させ、油圧シリンダ２７２は、往復台２３６を上昇および下降させ、油圧モータ２５２は、摺動プレート２６０を横に前後に移動させる。この単純な制御スキームは、信頼性を高め、費用を減少させる。

[0077]図１２は、設置ヘッド２５０の斜視図である。図１３－図１５は、局部透視線が設置ヘッド２５０の内部コンポーネントを示す局部透視側面図である。閉鎖ナット２９２は、ボルト２２０の底端部に先にねじ込まれている。図１２は、ボルト２２０の底端部を受容する設置ヘッド２５０内の開口部２９０を示す。図１３は、設置ヘッド２５０に完全に挿入され、ロックされたボルト２２０を示し、図１４は、どのようにボルト２２０が設置ヘッド２５０からアンロックされるかを示し、図１５は、設置ヘッド２５０の外に伸びたボルト２２０を示す。設置ヘッド２５０は、背中合わせに往復運動するボルトクリップ２８８を含み、ボルトクリップ２８８は、クリップバネ２８６によって閉鎖位置の方に圧縮される。

[0078]特に、図１３を参照すると、ボルト２２０の底端部は、背中合わせに傾斜する側面を備えたキノコ状ヘッド２９４を有してもよい。矩形または六角形状ボルト穴３０２は、ボルト２２０の底端部へと上に伸びている。設置ヘッド２５０を上方に伸ばすことにより、ボルトヘッド２９４の側面は、開いているボルトクリップ２８８を広げる。設置ヘッド２５０が更に上方に移動すると、バネ２８６がボルトクリップ２８８を互いに向かって押し戻し、ボルトヘッド２９４の上端を覆ってロックする。ボルトヘッド２９４にわたるクリップ２８８のロックされた位置は、ボルト２２０が、フランジ２２２のボルト穴から引き出されている間に設置ヘッド２５０から出てくることを防止する。ボルトクリップ２８８は、フランジ２２２およびマガジン２１８の間で運搬されている間に設置ヘッド２５０内でボルト２２０を、よりしっかりと保持する。

[0079]特に、図１４を参照すると、駆動ビットシリンダ２５４は、クリップ２８８からボルトを放出するように作動する。駆動ビットシリンダ２５４は、駆動ロッド２９６を穴３０２に押し上げるピストン３００を伸ばす。ボルト穴３０２へと駆動ロッド２９６の上端部を更に上に伸ばすと、駆動ロッド２９６に形成された広いショルダ２９８が、ボルトクリップ２８８の内側表面に形成された２つの対向する突出部３０４の間に押し込まれる。ショルダ２９８は、ボルト２２０の放出ヘッド２９４を更に遠くに押す。

[0080]特に、図１５を参照すると、シリンダ２５４は、ピストン３００を伸ばし続け、ボルト２２０および取り付けられた閉鎖ボルト２９２を、核容器２１０のフランジ２２２のボルト穴またはマガジン２１８のスロットのどちらかに押し上げる。ボルト２２０が完全に挿入されるとき、ウォームギア２８４は、駆動ロッド２９６を回転し始める。前述したように、ボルト穴３０２は、矩形または六角形状を有してもよい。駆動ロッド２９６の上端部は、ボルト穴３０２に挿入する同様の矩形または六角形状を有してもよい。ウォームギア２８４を備えた回転駆動ロッド２９６は、図２のフランジ２２２の上端に固定された複数のナット２２４の一つにボルト２２０の上端部をねじ込む。ボルト２２０がマガジン２１８に挿入される場合、回転する駆動ロッド２９６は、ボルト２２０の上端部をマガジン２１８の上部プレートにねじ込む。

[0081]図１６は、工具台車２０２の側面図である。押さえクランプ２４０は、工具台車２０２の両端部に配置されている。押さえシリンダ３０８は、押さえクランプ２４０から上に伸びている。設置ヘッド２５０は、ボルト２２０と、取り付けられた閉鎖ナット２９２とを担持して示されている。マガジン２１８は、複数のボルト２２０を担持して示されている。

[0082]工具タワー２１２上の往復台２３６は、設置ヘッド２５０および取り付けられたボルト２２０を下部プレート３３２Ｂの下に下降させてもよい。往復台２３６は、上昇され、マガジン２１８の空のスロットに挿入する。その後、設置ヘッド２５０は、閉鎖ナット２９２が下部プレート３３２Ｂに着座するまで、マガジン２１８の上端プレート３３２Ａにボルト２２０の上端部をねじ込む。

[0083]除去するには、空の設置ヘッド２９２がマガジン２１８の下に移動され、上昇され、複数のボルト２２０の一つの底端部を覆って閉鎖ナット２９２に挿入される。設置ヘッド２５０は、上部プレート３３２Ａからボルトの上端部を緩め、往復台２３６は、下降され、マガジン２１８からボルト２２０およびナット２９２を除去する。

[0084]図１７は、ＢＩＲシステム２００の一部の上面図であり、どのように工具台車２０２のコンポーネントが異なる経路に沿って回転するかを示す。マガジン２１８内のスロット３１８の中心軸は、円経路３１６に沿って回転してもよい。核容器フランジ２２２（図２）上のボルト穴およびナット２２４の中心軸は、経路３１６に沿って回転してもよい。工具台車２０２は、ボルト穴経路３１２と同心の軌道経路３１０に沿って移動する。

[0085]設置ヘッド２５０および張力付加ヘッド２６２は、円経路３１４に沿って回転する。工具アセンブリ２１４の摺動プレート２６０が、先に図１０で示された中間位置にあるとき、設置ヘッド２５０の中心軸および張力付加ヘッド２６２の中心軸は、両方とも、円経路３１４Ａに沿って回転してもよい。

[0086]工具アセンブリ２１４は、経路３１２に沿って伸びる核容器フランジ２２２上のボルトと、経路３１６に沿って伸びるマガジン２１８内のスロット３１８との両方にアクセスする為に、同一の回転経路３１４Ａを使用することができる。また、工具アセンブリ２１４は、同一の回転経路３１４Ａにわたって設置ヘッド２５０および張力付加ヘッド２６２を移動させることができる。工具台車２０２は、核容器フランジ２２２上の異なるボルトにアクセスするように、円形軌道経路３１０に沿って移動する。マガジン２１６は、経路３１４Ａとの公差位置に異なるスロット３１８を回転させ、異なるボルトを工具アセンブリ２１４から受容し、或いは、異なるボルトを工具アセンブリ２１４に与える。

[0087]図９に示された位置および図１１に示された位置に、工具アセンブリ２１４の摺動プレート２６０を移動させることによって、回転経路３１４Ｂ及び３１４Ｃが作られる。たとえば、図９に示されたような横の位置に摺動プレート２６０を移動させることによって、回転経路３１４Ｂに設置ヘッド２５０の中心線を移動させ、回転経路３１４Ｃに張力付加ヘッド２６２の中心線を移動させる。図１１に示された位置に摺動プレート２６０を移動させることによって、回転経路３１４Ｃに設置ヘッド２５０の中心線を移動させ、回転経路３１４Ｂの張力付加ヘッドの中心線を移動させる。

[0088]前述したように、回転経路３１４Ｂは、ボルト経路３１２の僅かに外側に配置されているフランジ２２２上のボルトの設置または除去に必要であってもよい。回転経路３１４Ｃは、ボルト中心線経路３１２の僅かに内側に配置されているフランジ２２２上のボルトの設置または除去に必要であってもよい。経路３１４Ｂ及び３１４Ｃの間の任意の円経路は、摺動プレート２６０の位置を調整することによって作られてもよい。

[0089]図１８は、工具台車２０２の部分的正面図である。工具タワー２１２は、ギアアセンブリ２３４を経て工具台車プラットフォーム２１０に回転できるように結合されている。マガジンタワー２１６は、工具台車プラットフォーム２１０にしっかりと取り付けられている。モータ２３８は、軌道２０４上に載っている工具台車２０２の車輪２０８を回転させる。軌道２０４は、図２の核容器２１０を保持する支持体２３０を囲んで円形に伸びている。

[0090]押さえクランプ２４０は、通常の後退位置に示されている。地震に応答する際、押さえシリンダ３０８は、ロッド２４３を伸ばし、それが、ラッチリンク２４１を下に押し出す。ラッチリンク２４１は、押さえクランプ２４０の上端部を外方に回転させ、押さえクランプ２４０の底端部を一緒にして中央軌道２０４Ｃの下にクランプさせる。ラッチリンク２４１も同様に、押さえシリンダ３０８がロッド２４３を後退させるまで、中央軌道２０４Ｃの下にロックされた位置でクランプ２４０を保持する。

[0091]図１９は、工具台車２０２の部分的側面図である。前述したように、軌道２０４Ａ－２０４Ｃは、プラットフォーム２０３上にあり、核容器の周辺を囲んで伸びている。丸いシャフト３２０は、工具台車プラットフォーム２１０から上に伸び、回転できるように工具タワー２１２を支持する。ハブ２７４が工具タワー２１２の底端部に挿入し、ギアアセンブリ２３４がハブ２７４の下に取り付けられている。シャフト３２０は、ギアアセンブリ２３４の中央穴を通り、ハブ２７４に形成された中央チャネルに伸びている。図３に示されたモータ２３４はギアアセンブリ２３４を回転させ、シャフト３２０を通って伸びる垂直中心軸を中心に工具タワー２１２を回転させる。シリンダ２７２は、前述したように工具タワー２１２の対向した内側壁に連結され、往復台２３６を上昇および下降させる。

[0092]図２０は、マガジンタワー２１６の側断面図であり、図２１は、マガジン２１８の斜視図である。マガジンタワー２１６の主要ポスト３４４および支持ポスト３４５は、工具台車２０２のプラットフォームから上に伸びている。管状ロッド３３０は、主要ポスト３４４の最上端部から上に伸びている。管状ターンテーブル３２６は、ロッド３３０を覆って取り付けられ、上端部３２９でロッド３３０に回転できるように取り付けられている。ギアアセンブリ２３２は、ターンテーブル３２６の底部を中心に取り付けられ、モータ３２４に回転できるように連結されている。整列プレート３４６は、ターンテーブル３２６から径方向外に伸びている。

[0093]マガジン２１８は、丸い上端プレート３３２Ａと丸い底部プレート３３２Ｂとを含み、これらは、支持体３３６および中空の中央シリンダ３３４によって一緒に連結されている。プレート３３２Ａ、３３２Ｂは、各々が、それぞれ、一連の同心に整列された穴３４８Ａ，３４８Ｂを含み、これらは、一緒に円形のスロット３１８を形成する。上に示されるように、スロット３１８は、ボルト２２０を保持する。マガジン２１８は、クレーンによって、マガジンタワー２１６から上に伸びるターンテーブル３２６へと、下方に下降できる。中空シリンダ３３４は、底部プレート３３２Ｂが整列プレート３４６の上端に着座するまで、ターンテーブル３２６の上方で下方に下降される。

[0094]核容器の分解作業の間、工具台車２０２は、核容器２１０からボルト２２０を除去し、これらのボルトをマガジン２１８に取り付ける。工具タワー２１２は、マガジン２１８のスロット３１８の底部を通して上に上昇させる。前述したように、設置ヘッド２５０内の駆動ロッド２９６がボルト２２０のネジ穴３０２に挿入される。駆動ロッド２９６は、ボルト２２０のネジ付き上端部３２２が、上部マガジンプレート３３２Ａの穴３４８Ａに形成されたネジ付き内側表面とネジ係合するように回転する。

[0095]クレーンは、スロット３１８がボルト２２０で埋められた後、マガジン２１８を交換することができる。たとえば、クレーンは、ハンドル３０６に取り付けられ、ターンテーブル３２６の垂直に離して上に持ち上げることができる。その後、クレーンは、ポスト３４４上に空のマガジン２１８を配置することができる。空のマガジン２１８は、下降され、ターンテーブル３２６のテーパ付き上端部３２９がシリンダ３３４の底端部を通って挿入される。クレーンは、底部プレート３３２Ｂが整列プレート３４６の上端に着座するまでマガジン２１８を下降し続ける。

[0096]たとえば、核容器設置作業中、マガジン２１８が空の場合、クレーンは、ポスト３４４の上方に完全な一組のボルトを備えたマガジンを配置させてもよい。マガジン２１８は、再び下降され、ターンテーブル３２６のテーパ付き上端部３２９は、シリンダ３３４の底端部に挿入される。クレーンは、底部プレート３３２Ｂが整列プレート３４６に着座するまで、マガジン２１８を下降し続ける。

[0097]図２１，図２２，図２３，図２４は、後部台車２０２が異なる作業位置にあるＢＩＲシステム２００の部分的な上面図である。図２２を参照すると、工具台車２０２は、工具タワー２１２の設置ヘッド２５０がマガジン２１８のスロット３１８の下に位置するボルト移送位置３３７にある。工具タワー２１２は、前述したように、ボルト２２０をマガジン２１６に挿入、あるいは、マガジン２１６から除去する為の位置に回転させてもよい。ボルト移送位置３３７は、代わりに、ゼロ回転位置にあるとして参照されてもよい。

[0098]図２３は、工具タワー２１２が時計廻り方向に回転され、設置ヘッド２５０を核容器２０１のフランジのナット２２４及び関連したボルト穴の下に配置させる設置又は除去位置３３８を示す。核容器の組立作業中、工具タワー２１２は、往復台２３６を上昇させ、設置ヘッド２５０のボルト２２０が、フランジ２２２に形成された複数のボルト穴の一つに挿入される。その後、設置ヘッド２５０は、ボルト２２０をナット２２４にねじ込む。

[0099]核容器の分解作業中、張力付加ヘッド２６２は、ナット２２４からボルト２２０を先に緩めておいてもよい。工具タワー２１２は、往復台２３６を上昇させ、ボルト２２０の底端部の上方に挿入する。設置ヘッド２５０は、フランジ２２２上のナット２２４からボルト２２０を更に緩める。設置ヘッド２５０は、ボルト２２０をフランジ２２２の外に下降させ、その後、図２２に示される位置まで反時計廻りに回転させる。その後、工具タワー２１２は、往復台２３６を上昇させ、前述したように、マガジン２１８にボルト２２０をねじ込む。

[00100]図２４は、ナット２２４及び取り付けられたボルト２２０の下に張力付加ヘッド２６２を配置するように工具タワー２１２が図２２の初期位置から反時計廻り方向に回転された張力付加位置３４０を示す。

[00101]核容器の組立作業中、設置ヘッド２５０は、フランジ２２２を通して上にボルト２２０を予め挿入し、第１の量のトルクでボルト２２０をナット２２４にねじ込んでもよい。その後、ボルト２２０及び／又は取り付けられた閉鎖ナット２９２を、追加量のトルクでフランジ２２２に対して更に張力を付加する為に、工具タワー２１２を位置３４０に回転してもよい。工具タワー２１２は、往復台２３６を上昇させ、張力付加ヘッド２６２は、閉鎖ナット２９２およびボルト２２２の底端部の上方に挿入される。張力付加ヘッド２６２は、回転し、フランジ２２２に対して、閉鎖ナット２９２及び／又はボルト２２０を締め付ける。その後、工具タワー２１２は、往復台２３６を下降させ、図２２の位置３３７へと時計廻りに回転する。工具タワー２１２は、設置ヘッド２５０を使用し、マガジン２１８から他のボルト２２０をフランジ２２２の次のボルト穴の場所に設置する。

[00102]核容器の分解作業中、最初にボルト２２０及び／又は取り付けられた閉鎖ナット２９２をフランジ２２２から緩める為に、工具タワー２１２が位置３４０に回転してもよい。工具タワー２１２は、往復台２３６を上昇させ、張力付加ヘッド２６２は、閉鎖ナット２９２及びボルト２２２の底端部上方に挿入する。張力付加ヘッド２６２は、フランジ２２２上のボルト２２０及び／又は閉鎖ナット２９２を緩める為に反対方向に回転する。その後、工具タワー２１２は、図２３の位置３３８に回転し、ナット２２４及びフランジ２２２からボルト２２０を更に緩めて除去する為に設置ヘッド２５０を使用する。工具タワー２１２は、図２２の位置３３７に回転し、除去されたボルト２２０をマガジン２１６にねじ込む。その後、工具タワー２１２は、再び、図２４の位置３４０へと反時計廻りに回転し、フランジ２２２上の閉鎖ナット２９２および次のボルトを緩めてもよい。

[00103]図２５は、２つの工具台車２０２Ａ、２０２Ｂの間の台車間移送位置３４２を示す。様々な理由から、工具台車２０２Ａは、ボルトを、隣接した工具カート２０２Ｂ上のマガジン２１６Ｂに移送、または隣接した工具カート２０２Ｂ上のマガジン２１６Ｂから移送してもよい。たとえば、工具台車２０２Ａ上のマガジン２１６Ａは空でも一杯でもよく、マガジン２１６Ａを交換するより、マガジン２１６Ｂに残りのボルトを移送またはマガジン２１６Ｂから残りのボルトを移送するのが便利である。他の実施例において、マガジン２１６Ａは、動作不能であってもよい。いずれの場合でも、ＢＩＲシステム２００は、各々の工具台車２０２に隣接した工具台車２０２とのボルト２２０の交換を許容することによって、冗長性を与えている。

[00104]この実施例において、工具台車２０２Ａ上の工具タワー２１２Ａは、時計廻り方向で位置３４２に回転する。工具台車２０２Ａ内の設置ヘッド２５０Ａは、工具台車２０２Ｂのマガジン２１６Ｂ内のスロット３１８Ｂにボルト２２０を設置するため、或いは、工具台車２０２Ｂのマガジン２１６Ｂ内のスロット３１８Ｂからボルト２２０を除去するため、前述した同一手順を行う。工具台車２０２Ａ、２０２Ｂは、他の隣接した工具台車を用いて、任意の他の設置手順または除去手順を行ってもよい。たとえば、工具台車２０２Ａ上の張力付加ヘッド２６２Ａは、工具台車２０２Ｂ上の動作不能の張力付加ヘッド２６２Ｂの為にフランジ２２２上のボルト２２０を緩めてもよい。

[00105]そのため、ＢＩＲシステム２００は、比較的に簡単な、原子炉を点検する為に必要なアクティブなコンポーネントの数を減らす機械的制御システムを与える。隣接した工具台車間の相互作用は、冗長性および信頼性を更に高める。ＢＩＲシステム２００の高度な信頼性は、核容器２１０が、水中で分解または再組立を必要とする原子力応用において特に有利である。また、ＢＩＲシステム２００は、ボルト又は他の任意の要素を他の任意の形式の構造体に設置及び除去する為に使用可能であることも理解されるべきである。

[00106]図面を参照しているが、これらは、説明の一部を形成し、例示として特定の実装例を示す。これら開示された実装例は、当業者が、これらを十分に実施できるように詳細に記載されているが、これらの実施例は限定的なものではなく、他の実装例が使用されてもよく、開示された実装例に対して、それらの精神及び範囲から逸脱することなく変更がなされてもよいことが理解されるべきである。

[00107]好ましい実施形態の原理を説明、例示してきたが、これらの実施形態は、そのような原理から逸脱することなく、配置及び詳細を変更することができることは明らかである。特許請求の範囲は、添付された特許請求の範囲の精神及び範囲内に含まれる修正および変更に対してなされている。

Claims (22)

1. 核容器を組立及び分解する為の工具用台車において、
   前記核容器の外周を囲んで移動し、前記核容器上の異なるボルトの場所の隣りに位置するように構成されたプラットフォームと、
   前記プラットフォームから上に伸びる工具タワーと、
   前記工具タワーに取り付けられ、垂直軸を中心に回転するように構成された工具アセンブリであって、前記核容器にボルトを設置し、前記核容器から前記ボルトを除去する、前記工具アセンブリと、
   を備えた工具用台車。
2. 前記プラットフォームから上に伸びるマガジンタワーと、
   前記マガジンタワーの上端部から上に伸びる中央シャフトと、
   前記中央シャフトにわたって除去できるように摺動する為のシリンダを含むマガジンと、
   第２垂直軸を中心に前記マガジンを回転させる為のギア及びモータと、
   を含む、請求項１に記載の工具用台車。
3. 前記マガジンは、
   前記シリンダの前記上端部に取り付けられ、第１セットの円形に配置された穴を含む、上部プレートと、
   前記シリンダの底部端部に取り付けられ、第２セットの円形配置ホールを含む、下部プレートであって、前記第２セットの円形に配置された穴は、前記第１セットの穴と同心に整列され、１セットの円形に配置されたスロットを形成する、前記下部プレートと、
   を含む、請求項２に記載の工具用台車。
4. 前記モータは、前記マガジンの異なるスロットを、前記工具用台車との交換位置に回転させ、
   前記工具アセンブリは、前記交換位置の前記スロットの下にある第１位置、前記核容器上のボルト穴の下にある第２位置から回転する、請求項２に記載の工具用台車。
5. 前記モータは、第１円経路に沿って前記スロットを回転させ、
   前記工具タワーは、前記第１円経路と交差する第２円経路に沿って前記工具アセンブリ上で工具ヘッドを回転させる、請求項４に記載の工具用台車。
6. 前記工具タワーは、
   工具ベースと、
   前記工具アセンブリを支持し、前記工具ベースを垂直に上下に移動させる往復台と、
   前記工具ベース及び往復台を前記垂直軸を中心に回転させるギアアセンブリと、
   を含む、請求項１に記載の工具用台車。
7. 前記工具アセンブリは、
   前記工具ベースに対して水平に変位可能な摺動プレートと、
   前記摺動プレートの第１端部に位置する設置ヘッドと、
   前記摺動プレートの反対側の第２端部に位置する張力付加ヘッドと、
   を含む、請求項６に記載の工具用台車。
8. 前記工具アセンブリは、
   設置ヘッドと、
   前記設置ヘッド内に位置する駆動ビットと、
   前記ボルトの各々の中に形成された底穴へと前記駆動ビットを垂直に上に伸ばす駆動ビットシリンダと、
   前記ボルトの一つを保持し、外に伸ばし、前記駆動ビットシリンダが前記駆動ビットをボルトの前記底穴へと上に伸ばすとき、保持された前記ボルトを放出する、ボルトクリップと、
   を含む、請求項１に記載の工具用台車。
9. 前記核容器の周辺を囲んで伸びる軌道にわたって移動するように構成された前記プラットフォームに位置する車輪を含む、請求項１に記載の工具用台車。
10. 往復動する爪部を含む前記プラットフォームに取り付けられた押さえクランプと、
    前記軌道上で前記爪部を後退させ、取り付ける為にロッドを伸ばすように構成された押さえシリンダと、
    を含む、請求項９に記載の工具用台車。
11. 核容器にボルトを取付け及び取外しする為の工具タワーにおいて、
    プラットフォームに回転できるように取り付けられたベースと、
    前記ベースを囲んで伸びる往復台車と、
    前記往復台車に取り付けられた摺動プレートと、
    前記核容器に前記ボルトを取付け及び取外しの為に前記摺動プレートに取り付けられた工具ヘッドと、
    垂直軸を中心に円経路に沿って前記工具ヘッドを回転させる為に前記ベースに結合された第１駆動機構と、
    前記ベース上で前記工具ヘッドを垂直に上下に移動させる為に前記往復台車に結合された第２駆動機構と、
    前記ベースに対して前記工具ヘッドを横に移動させる為に前記摺動プレートに結合された第３駆動機構と、
    を備えた工具タワー。
12. 前記核容器に前記ボルトを設置及び除去する為に前記摺動プレートの第１端部に位置する第１工具ヘッドと、
    前記核容器に前記ボルトに張力付加する為に前記摺動プレートの反対側の第２端部に位置する第２工具ヘッドと、
    を含む、請求項１１に記載の工具タワー。
13. 前記工具ヘッドは、
    前記ボルトの底端部を受容する為の上端開口部と、
    前記工具ヘッド内に位置する駆動ビットと、
    前記ボルトの前記底端部に形成されたボルト穴へと、前記駆動ビットを垂直で上に伸ばす、前記駆動ビットの端部に結合された駆動ビットシリンダと、
    前記上端開口部に挿入されるとき、前記ボルトにクランプされ、前記駆動ビットシリンダが前記駆動ビットを前記ボルト穴へと上方に伸ばすとき、前記ボルトを放出するボルトクリップと、
    を含む、請求項１１に記載の工具タワー。
14. 前記ボルト内に形成された前記ボルト穴へと前記駆動ビットを前記駆動ビットシリンダが伸ばすとき、前記ボルトクリップ内に形成された対向する突出部を押すショルダを含む、請求項１３に記載の工具タワー。
15. 前記第１駆動機構は、
    前記ベースの底端部及び工具台車のプラットフォームの間に位置するギアアセンブリと、
    前記工具台車のプラットフォームから上に伸びるシャフトを中心に前記ギアアセンブリ及び前記ベースを回転させるモータと、
    を備える、請求項１１に記載の工具タワー。
16. 前記第２駆動機構は、第１端部で前記ベースに結合され、第２端部で前記往復台車に結合された一つ又は複数のシリンダを備える、請求項１１に記載の工具タワー。
17. 前記第３駆動機構は、前記ベースに対して、前記摺動プレート及び工具ヘッドを横に移動させるモータを備える、請求項１１に記載の工具タワー。
18. 核容器の組立及び分解の為のボルト設置及び除去システムにおいて、
    前記核容器を支持する為にスタンドを含むプラットフォームと、
    前記プラットフォームの外周を囲んで伸びる軌道と、
    前記軌道上を転がる車輪を含む複数の工具台車と、
    前記台車上に位置する工具タワーと、
    前記工具タワーに取り付けられ、前記核容器上にボルトを設置及び除去するように構成された工具アセンブリと、
    を備える、システム。
19. 前記工具タワーの隣りの前記工具台車から上に伸びるマガジンタワーを含み、前記マガジンタワーは、前記工具タワー上で前記工具アセンブリを交換する為にボルトを保持するマガジンを含む、請求項１８に記載のシステム。
20. 前記工具アセンブリは、隣接する前記工具台車上の前記マガジンとボルトを交換するように構成される、請求項１９に記載のシステム。
21. 前記工具台車は、
    第１垂直軸を中心に前記工具アセンブリを回転させる為の第１駆動機構と、
    垂直方向上下に前記工具アセンブリを移動させる第２駆動機構と、
    前記工具タワーに対して、前記工具アセンブリを横に伸ばし、後退させる第３駆動機構と、
    第２垂直軸を中心に前記マガジンを回転させる第４駆動機構と、
    を含む、請求項１９に記載のシステム。
22. 前記工具アセンブリ内の工具ヘッドの中心線は、前記核容器内のボルト穴と交差する前記第１垂直軸を囲む第１円経路に沿って移動し、
    前記マガジン内のスロットは、前記第１円経路と交差する前記第２垂直軸を囲む第２円経路内を移動する、請求項２１に記載のシステム。

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