JP7278905B2 - 放射性廃棄物収納容器の取扱装置および放射性廃棄物収納容器並びに放射性廃棄物の収納方法 - Google Patents

Description

本開示は、放射性廃棄物収納容器の取扱装置、放射性廃棄物収納容器、放射性廃棄物の収納方法に関するものである。

原子力施設にて、例えば、廃止措置時に廃棄する原子炉圧力容器やその内部にある炉内構造物は、放射性廃棄物であることから水中で切断されて解体され、収納容器へ収納された後に処理施設へ搬送される。解体した放射性廃棄物を収納容器へ収納する作業は、高線量雰囲気で実施されることから、作業者は、各種の装置を遠隔で操作する。すなわち、作業者は、遠隔操作でクレーンを作動し、収納容器を吊り上げて水中へ移動し、水中にある放射性廃棄物を収納容器の内部へ収納する。そして、収納容器に蓋を装着して閉塞した後、クレーンにより収納容器を吊り上げて水中から引き揚げる。

このような放射性廃棄物収納容器の取扱い工程としては、例えば、下記引用文献１に記載されたものがある。

特許第４９５４５２０号公報

上述したように、放射性廃棄物を収納容器へ収納する作業は、高線量雰囲気で実施されるため、作業者は、各種の装置を遠隔で操作する。このとき、作業者は、クレーンを操作して吊り具を作動し、収納容器に対する吊り具の係脱を行う。収納容器に対して吊り具を係脱させる作業は、作業者が遠隔操作で行うことから、収納容器に対して吊り具を係脱させる機構を簡素化したいという要望がある。一方で、収納容器は、遮蔽機能を有する重量物であることから、収納容器の移動作業を安全で円滑に実施したいという要望がある。

本開示は、上述した課題を解決するものであり、装置の簡素化を図ると共に放射性廃棄物収納容器を安全で円滑に取り扱うことを可能とする放射性廃棄物収納容器の取扱装置および放射性廃棄物収納容器並びに放射性廃棄物の収納方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本開示の放射性廃棄物収納容器の取扱装置は、放射性廃棄物を収納する容器を吊り上げて移動可能な放射性廃棄物収納容器の取扱装置において、吊フレームと、前記吊フレームの下部に水平軸により回動自在に支持される支持アームと、前記支持アームにおける長手方向の一端部に設けられて前記放射性廃棄物収納容器の外周部に係脱可能なフックと、前記支持アームにおける長手方向の他端部と前記吊フレームとを連結可能な連結機構と、前記連結機構による前記支持アームと前記吊フレームとの連結を遠隔操作で解除可能な連結解除機構と、を備える。

また、本開示の放射性廃棄物収納容器は、前記放射性廃棄物収納容器の取扱装置により取り扱われる放射性廃棄物収納容器において、外周が角形状をなし、外周角部に前記フックが係脱可能な切欠部が設けられる。

また、本開示の放射性廃棄物の収納方法は、複数のフックを放射性廃棄物収納容器本体の外周部に係止する工程と、前記複数のフックを介して前記放射性廃棄物収納容器本体を吊り上げて収納位置に移動する工程と、引っ張り操作により前記複数のフックを作動して前記放射性廃棄物収納容器本体に対する前記複数のフックの係止を解除する工程と、前記放射性廃棄物収納容器本体に放射性廃棄物を収納する工程と、を有する。

本開示の放射性廃棄物収納容器の取扱装置および放射性廃棄物の収納方法によれば、装置の簡素化を図ることができると共に、放射性廃棄物収納容器を安全で円滑に取り扱うことができる。

図１は、本実施形態の放射性廃棄物収納容器を表す平面図である。 図２は、本実施形態の放射性廃棄物収納容器の縦断面を表す図１のII－II断面図である。 図３は、本実施形態の放射性廃棄物収納容器の取扱装置を表す平面図である。 図４は、放射性廃棄物収納容器の取扱装置の縦断面を表す図３のIV－IV断面図である。 図５は、放射性廃棄物収納容器の取扱装置の水平断面を表す図４のＶ－Ｖ断面図である。 図６は、放射性廃棄物収納容器の取扱装置の縦断面を表す図３のVI－VI断面図である。 図７は、放射性廃棄物収納容器の取扱装置における連結機構および連結解除機構を表す概略図である。 図８は、放射性廃棄物収納容器の取扱装置における連結機構および連結解除機構の作動を表す概略図である。 図９は、放射性廃棄物収納容器の取扱装置における連結機構および連結解除機構の変形例を表す概略図である。 図１０は、放射性廃棄物収納容器の取扱装置における蓋保持機構を表す概略図である。 図１１は、放射性廃棄物収納容器の取扱装置を用いた放射性廃棄物の収納方法を表す概略図である。 図１２は、放射性廃棄物収納容器の取扱装置を用いた放射性廃棄物の収納方法を表す概略図である。 図１３は、放射性廃棄物収納容器の取扱装置を用いた放射性廃棄物の収納方法を表す概略図である。 図１４は、放射性廃棄物収納容器の取扱装置を用いた放射性廃棄物の収納方法を表す概略図である。 図１５は、放射性廃棄物収納容器の取扱装置を用いた放射性廃棄物の収納方法を表す概略図である。 図１６は、放射性廃棄物収納容器の取扱装置を用いた放射性廃棄物の収納方法を表す概略図である。 図１７は、放射性廃棄物収納容器の取扱装置を用いた放射性廃棄物の収納方法を表す概略図である。

以下に図面を参照して、本開示の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。また、実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。

［放射性廃棄物収納容器］
図１は、本実施形態の放射性廃棄物収納容器を表す平面図、図２は、本実施形態の放射性廃棄物収納容器の縦断面を表す図１のII－II断面図である。

図１および図２に示すように、放射性廃棄物収納容器１０は、容器本体（放射性廃棄物収納容器本体）１１と、蓋（放射性廃棄物収納容器蓋）１２とを備える。

容器本体１１は、四角柱形状をなし、内部に収納空間部２１を有し、収納空間部２１は、上方に開口する。容器本体１１は、水平な上面部２２と、上面部２２に対して傾斜する傾斜面部２３と、上面部２２と同様に水平な内面部２４とを有する。上面部２２と傾斜面部２３と内面部２４は、四角いリング形状をなして連続し、内面部２４の内側に収納空間部２１が設けられる。収納空間部２１は、直方体形状をなし、側方および下方に所定厚さの壁部２５および底部２６が配置される。

蓋１２は、収納空間部２１を閉塞するように容器本体１１の上部に着脱可能である。蓋１２は、容器本体１１の上面部２２に密着する蓋本体３１と、傾斜面部２３に密着するテーパ部３２と、内面部２４に密着する底面部３３と、収納空間部２１側に突出する突出部３４とを有する。蓋本体３１は、ほぼ四角い板形状をなし、テーパ部３２は、下方に向けて先細になる四角錐台形状をなし、底面部３３は、四角いリング形状をなし、突出部３４は、下方に向けて先細になる四角錐台形状をなし、それぞれ連続する。

また、容器本体１１は、４個の外周角部２７の上部に後述するフック４３（図４参照）が係脱可能な切欠部２８がそれぞれ設けられる。容器本体１１は、切欠部２８が設けられることで、その上方に突起部２９が形成される。切欠部２８は、突起部２９の下面となる係止面２８ａと、鉛直方向に沿う鉛直面２８ｂと、傾斜面２８ｃと、水平面２８ｄとを有する。さらに、蓋１２は、蓋本体３１の４個の外周辺部３５の近傍に後述する吊り金具１２３（図６参照）が係脱可能な係止孔３６がそれぞれ設けられる。係止孔３６は、蓋本体３１の外周部を厚さ方向に貫通して設けられる。なお、容器本体１１は、蓋本体３１が装着されたときに係止孔３６に対向する上面部２２に吊り金具１２３が入り込む凹部３０が設けられる。係止孔３６と凹部３０とは連通し、係止孔３６における水平方向の開口面積は、凹部３０における水平方向の開口面積より小さい。

容器本体１１は、収納空間部２１に放射性廃棄物２００（図１７参照）を収容可能である。そして、容器本体１１は、収納空間部２１に放射性廃棄物２００が収容された状態で、この収納空間部２１を閉塞するように蓋１２が装着される。このとき、容器本体１１の上面部２２に蓋本体３１の外周部下面が密着し、傾斜面部２３にテーパ部３２のテーパ面が密着し、内面部２４に底面部３３か密着し、収納空間部２１側に突出部３４が突出する。この状態で、締結ボルト３７（図１７参照）により蓋１２が容器本体１１に締結される。

なお、本実施形態では、放射性廃棄物収納容器１０を四角柱形状としたが、この形状に限定されるものではない。例えば、放射性廃棄物収納容器を四角柱以外の多角柱形状としたり、円柱形状などとしたりしてもよい。

［放射性廃棄物収納容器の取扱装置］
図３は、本実施形態の放射性廃棄物収納容器の取扱装置を表す平面図、図４は、放射性廃棄物収納容器の取扱装置の縦断面を表す図３のIV－IV断面図、図５は、放射性廃棄物収納容器の取扱装置の水平断面を表す図４のＶ－Ｖ断面図、図６は、放射性廃棄物収納容器の取扱装置の縦断面を表す図３のVI－VI断面図である。

図３から図６に示すように、放射性廃棄物収納容器の取扱装置（以下、取扱装置と称する。）４０は、放射性廃棄物２００を収納する放射性廃棄物収納容器１０を吊り上げて移動可能である。取扱装置４０は、放射性廃棄物収納容器１０を構成する容器本体１１と蓋１２を個別に吊り上げて移動可能である。

取扱装置４０は、吊フレーム４１と、複数（本実施形態では、４個）の支持アーム４２と、複数（本実施形態では、４個）のフック４３と、連結機構４４と、連結解除機構４５とを備える。なお、本実施形態では、放射性廃棄物収納容器１０が四角柱形状であることから、支持アーム４２やのフック４３を４個としたが、この個数に限定されるものではなく、放射性廃棄物収納容器１０の形状に合わせてその数を適宜設定すればよいものである。例えば、放射性廃棄物収納容器が円柱形状であれば、支持アーム４２やのフック４３を３個としてもよい。

吊フレーム４１は、連結板５１と、複数（本実施形態では、４個）の第１梁部材５２と、複数（本実施形態では、４個）の第２梁部材５３とを有する。連結板５１は、吊フレーム４１の中心Ｏ上に配置される。第１梁部材５２は、放射状に配置され、長手方向の一端部が連結板５１に固定される。第２梁部材５３は、第１梁部材５２における長手方向の他端部同士連結するように固定される。吊フレーム４１は、放射性廃棄物収納容器１０の形状に合わせて、連結板５１と第１梁部材５２との第２梁部材５３とにより全体として矩形の板形状をなす。吊フレーム４１は、各第１梁部材５２における長手方向の他端部にそれぞれ吊り具５４が固定される。図示しないクレーンの牽引ロープ５５が吊フレーム４１の各吊り具５４に連結される。そのため、クレーンを作動することで、牽引ロープ５５を介して吊フレーム４１を吊り上げて移動することができる。

支持アーム４２は、吊フレーム４１における各第１梁部材５２の下方に放射状をなして配置される。支持アーム４２は、連結機構４４に回動自在に支持される。フック４３は、各支持アーム４２における長手方向の一端部にそれぞれ設けられる。フック４３は、容器本体１１の外周部に設けられた切欠部２８（突起部２９）に係脱可能である。

連結機構４４は、連結板５１の下方に配置され、各支持アーム４２における長手方向の他端部と吊フレーム４１の連結板５１とを連結可能である。連結解除機構４５は、連結機構４４による各支持アーム４２と吊フレーム４１との連結を遠隔操作で解除可能である。

［連結機構および連結解除機構］
以下、支持アーム４２やフック４３を含めて連結機構および連結解除機構について詳細に説明する。図７は、放射性廃棄物収納容器の取扱装置における連結機構および連結解除機構を表す概略図、図８は、放射性廃棄物収納容器の取扱装置における連結機構および連結解除機構の作動を表す概略図である。

図５および図７に示すように、第１梁部材５２は、長手方向の一端部側の下部に水平な取付軸６１により取付ブラケット６２が垂下するように取付けられる。支持アーム４２は、第１梁部材５２の下方に配置され、中間部が水平軸６３により取付ブラケット６２の下端部に回動自在に支持される。支持アーム４２は、一端部が二股形状をなし、取付ブラケット６２を挟持し、水平軸６３により支持される。このとき、支持アーム４２は、水平軸６３と吊フレーム４１における中心Ｏ側の端部との距離Ｌ１が、水平軸６３と吊フレーム４１における中心Ｏとの反対側の外周部側の端部との距離Ｌ２より長くなるように、水平軸６３による支持アーム４２の支持位置が設定される。

支持アーム４２は、長手方向の一端部にフック４３が連結される。フック４３は、Ｌ字形状をなし、上端部が支持アーム４２の一端部に連結軸６４により回動自在に支持される。支持アーム４２は、一端部が二股形状をなし、一端部側でフック４３の上端部を挟持し、連結軸６４により支持される。フック４３は、下端部に容器本体１１の切欠部２８（突起部２９）に係脱可能な係止部６５が設けられる。係止部６５は、フック４３の下端部から吊フレーム４１の中心Ｏに突出するように形成される。係止部６５は、水平な係止上面６５ａと傾斜する傾斜下面６５ｂとを有する。フック４３は、係止部６５が容器本体１１の切欠部２８に入り込んだとき、係止上面６５ａが突起部２９、つまり、係止面２８ａに係止することで、容器本体１１を保持可能となる。

支持アーム４２は、一端部の下部に支持片６６が固定される。吊フレーム４１の放射方向に沿う支持ボルト６７は、中心Ｏ側から支持片６６、スリーブ６８、フック４３を貫通し、先端部に固定ナット６９が螺合する。そして、支持ボルト６７の頭部と支持片６６との間に圧縮コイルばね（フック付勢部材）７０が介装される。そのため、フック４３は、支持アーム４２に対して連結軸６４を中心として回動自在であり、圧縮コイルばね７０の付勢力によりスリーブ６８を介して支持片６６に当接した位置に付勢支持される。すなわち、フック４３は、係止部６５が容器本体１１の切欠部２８に係止する方向に付勢支持される。なお、フック４３は、支持アーム４２に連結軸６４を中心として回動自在であり、支持片６６に対する回動を許容するため、支持ボルト６７と支持片６６の貫通孔との間に所定隙間が確保される。

連結機構４４は、支持アーム４２の他端部に連結されて連結孔（被連結部）７１を有する連結治具７２と、吊フレーム４１の第１梁部材５２の下部に設けられて連結孔７１に貫入して連結可能な連結ピン７３とを有する。連結治具７２は、平面視（図５）が十字形状をなす複数（本実施形態では、４個）の第１連結片７４と、第１連結片７４から上方に延出する第２連結片７５とを有する。各第１連結片７４は、支持アーム４２の他端部に連結され、第２連結片７５は、中心Ｏに位置して連結孔７１が形成される。この場合、第２連結片７５は、連結軸７６が固定され、支持アーム４２は、長手方向に沿う長孔７７が形成され、連結軸７６が長孔７７に貫通する。そのため、支持アーム４２と連結治具７２は、長孔７７の長さ分だけ相対移動が可能となる。

吊フレーム４１は、中心Ｏの近傍の下部に支持部材８１を介してハウジング８２が固定される。ハウジング８２は、内部に移動部材８３が水平方向に沿って移動自在に支持される。移動部材８３は、一端部に連結ピン７３が固定され、他端部に支持軸８４が固定されて外部に延出する。ハウジング８２は、支持部材８１と移動部材８３との間に圧縮コイルばね（連結ピン付勢部材）８５が介装される。そのため、連結ピン７３は、圧縮コイルばね８５の付勢力により移動部材８３を介して連結孔７１から脱する方向に付勢支持される。

連結解除機構４５は、連結ピン７３が連結孔７１に貫入して連結される位置に拘束する拘束ピン（拘束部材）８６を有する。吊フレーム４１は、ハウジング８７が固定される。ハウジング８７は、内部に移動部材８８が鉛直方向に沿って移動自在に支持される。移動部材８８は、一端部に拘束ピン８６が固定され、他端部に支持軸８９が固定されて外部に延出する。ハウジング８７は、内部に圧縮コイルばね（拘束ピン付勢部材）９０が設けられる。そのため、拘束ピン８６は、圧縮コイルばね９０の付勢力により移動部材８８を介して連結ピン７３に係止する方向、つまり、連結ピン７３に形成された係止孔９１に貫入する方向に付勢支持される。

連結解除機構４５は、拘束ピン８６を作動して連結ピン７３に対する係止を解除する操作部材９２を有する。操作部材９２は、ワイヤロープなどの索状であって、一端部がハウジング８７の外部に延出された支持軸８９の端部に連結され、他端部が図示しないブーリなどを介して作業者が操作可能な場所まで延出される。

そのため、連結機構４４にて、連結ピン７３が連結治具７２の連結孔７１に貫入することで、吊フレーム４１と連結治具７２とを連結し、各支持アーム４２における長手方向の他端部と吊フレーム４１とを連結する。このとき、連結解除機構４５の拘束ピン８６が圧縮コイルばね９０の付勢力により連結ピン７３の係止孔９１に貫入することで、連結ピン７３が連結治具７２の連結孔７１に貫入した位置で拘束される。連結機構４４により各支持アーム４２の他端部と吊フレーム４１とが連結された状態で、各フック４３は、係止部６５が容器本体１１の切欠部２８に係止するため、吊フレーム４１と容器本体１１が一体に連結される。

この状態から、作業者が操作部材９２を引っ張り操作すると、図８に示すように、遠隔操作により拘束ピン８６が圧縮コイルばね９０の付勢力に抗して移動し、連結ピン７３の係止孔９１から抜き取られる。連結ピン７３は、拘束ピン８６による拘束が解除されると、圧縮コイルばね８５の付勢力により連結治具７２の連結孔７１から抜き出る。すると、吊フレーム４１と連結治具７２との連結が解除され、連結治具７２は、その自重により下降する。連結治具７２が下降すると、各支持アーム４２は、水平軸６３を中心として回動し、各支持アーム４２と共に各フック４３が回動することで、係止部６５が容器本体１１の切欠部２８から外れ、吊フレーム４１と容器本体１１との連結が解除される。

［連結機構および連結解除機構の変形例］
なお、連結機構４４や連結解除機構４５は、上述した構成に限定されるものではない。図９は、放射性廃棄物収納容器の取扱装置における連結機構および連結解除機構の変形例を表す概略図である。

図９に示すように、連結機構１０１は、連結板５１の下方に配置され、各支持アーム４２における長手方向の他端部と吊フレーム４１の連結板５１とを連結可能である。連結解除機構１０２は、連結機構１０１による各支持アーム４２と吊フレーム４１との連結を遠隔操作で解除可能である。

連結機構１０１は、支持アーム４２の他端部に連結されて連結孔７１を有する連結治具７２と、吊フレーム４１の第１梁部材５２の下部に設けられて連結孔７１に貫入して連結可能な連結ピン７３とを有する。吊フレーム４１は、支持部材８１を介してハウジング８２が固定され、ハウジング８２は、内部に移動部材８３が移動自在に支持される。移動部材８３は、一端部に連結ピン７３が固定され、他端部に支持軸８４が固定されて外部に延出する。ハウジング８２は、内部に圧縮コイルばね８５が設けられる。そのため、連結ピン７３は、圧縮コイルばね８５の付勢力により移動部材８３を介して連結孔７１に貫入して連結される方向に付勢支持される。

連結解除機構１０２は、連結ピン７３を連結孔７１から抜き取るカム機構１１１を有する。吊フレーム４１は、取付ブラケット１１２が固定される。取付ブラケット１１２は、支持軸１１３によりリンク１１４が回動自在に支持される。リンク１１４は、一端部にカム孔１１５が形成され、他端部に連結部１１６が形成される。支持軸８４は、端部に固定されたカム軸１１７がカム孔１１５に係合する。操作部材９２は、一端部がリンク１１４の連結部１１６に連結され、他端部が図示しないブーリなどを介して作業者が操作可能な場所まで延出される。

そのため、連結機構１０１にて、連結ピン７３が圧縮コイルばね８５の付勢力により連結治具７２の連結孔７１に貫入することで、吊フレーム４１と連結治具７２とを連結し、各支持アーム４２における長手方向の他端部と吊フレーム４１とを連結する。この状態から、作業者が操作部材９２を引っ張り操作すると、遠隔操作によりリンク１１４が図９にて反時計回り方向に回動する。すると、カム孔１１５によりカム軸１１７を介して支持軸８４を軸方向に移動し、連結ピン７３を圧縮コイルばね８５の付勢力に抗して連結治具７２の連結孔７１から抜き取る。すると、吊フレーム４１と連結治具７２との連結が解除され、連結治具７２は、その自重により下降する。

［蓋保持機構］
また、図５および図６に示すように、取扱装置４０は、蓋保持機構１２０を備える。図１０は、放射性廃棄物収納容器の取扱装置における蓋保持機構を表す概略図である。

図５および図６、図１０に示すように、蓋保持機構１２０は、吊フレーム４１における各第２梁部材５３の下方に配置される。支持架台１２１は、２個の支持ロッド１２２により第２梁部材５３の下方に吊り下げ支持される。支持架台１２１は、２個の支持ロッド１２２の間に吊り金具１２３が設けられる。吊り金具１２３は、放射性廃棄物収納容器１０を構成する蓋１２に形成された係止孔３６に係脱可能である。吊り金具１２３は、支持架台１２１に鉛直方向に沿って配置され、回動自在である。

支持架台１２１は、鉛直方向に沿う貫通孔１２４が形成され、貫通孔１２４にスリーブ１２５が固定される。吊り金具１２３は、係止ロッド１２６を有し、係止ロッド１２６は、フランジ部１２７が一体に形成され、フランジ部１２７は、スリーブ１２５内で鉛直方向に移動自在で周方向に回動自在に支持される。また、係止ロッド１２６は、下端部に水平方向の一方に屈曲する係止部１２８が設けられ、上端部に水平方向の一方に延出する操作部１２９が設けられる。そして、スリーブ１２５とフランジ部１２７との間に圧縮コイルばね１３０が介装され、係止ロッド１２６は、圧縮コイルばね１３０の付勢力により上方に付勢支持される。

そのため、蓋１２に対して吊フレーム４１を下降し、吊り金具１２３の係止部１２８を蓋１２の係止孔３６に挿通させる。この状態で、吊フレーム４１の下降を停止し、操作部１２９により吊り金具１２３を、例えば、９０度回動すると、係止部１２８か蓋１２の裏面に係止する。ここで、吊フレーム４１を上昇させると、吊り金具１２３を介して蓋１２を吊り上げることができる。

［放射性廃棄物の収納方法］
ここで、取扱装置４０を用いた放射性廃棄物の収納方法を説明する。図１１から図１７は、放射性廃棄物収納容器の取扱装置による放射性廃棄物の収納方法を表す概略図である。

図１１に示すように、容器本体１１は、オペレーションフロア（作業位置）Ａに載置されている。作業者は、遠隔でクレーンを操作し、牽引ロープ５５を介して取扱装置４０を吊り上げて容器本体１１の上方に移動する。このとき、取扱装置４０は、吊フレーム４１の下部に支持アーム４２、フック４３、連結機構４４、連結解除機構４５が搭載されている。また、取扱装置４０は、吊フレーム４１の下部に蓋保持機構１２０（図６参照）も搭載されているが、図１１から図１４では、省略している。そして、作業者は、クレーンを操作し、牽引ロープ５５を介して取扱装置４０を下降する。このとき、各フック４３が容器本体１１の切欠部２８に一致するように、水平方向における位置を調整する。

取扱装置４０が下降すると、図１２に示すように、各フック４３が容器本体１１の切欠部２８に係止する。すなわち、図７に示すように、支持アーム４２は、長手方向の他端部に連結された連結治具７２が連結機構４４により吊フレーム４１に連結されているため、回動することができない。しかし、フック４３は、上端部が支持アーム４２の一端部に連結軸６４により回動自在に支持され、係止部６５が圧縮コイルばね７０の付勢力により容器本体１１の切欠部２８に係止する方向に付勢支持されている。そのため、取扱装置４０が下降し、フック４３の係止部６５における傾斜下面６５ｂが容器本体１１の突起部２９に当接すると、フック４３は、圧縮コイルばね７０の付勢力に抗して外側（図７にて反時計回り方向）に回動する。取扱装置４０がさらに下降すると、フック４３は、係止部６５が突起部２９を乗り越えてから内側（図７にて時計回り方向）に回動し、係止部６５が切欠部２８に入り込み、突起部２９に係止する。

図１２に戻り、各フック４３が容器本体１１に係止すると、作業者は、クレーンを操作し、牽引ロープ５５を介して取扱装置４０を上昇する。このとき、各フック４３は、係止部６５の係止上面６５ａが容器本体１１の切欠部２８における係止面２８ａに接触して係止することで、取扱装置４０が容器本体１１を保持して上昇することができる。

作業者は、クレーンを操作し、取扱装置４０に吊り下げられた容器本体１１を移動し、図１３に示すように、収納位置である水中Ｂに移動して床面Ｂ１に載置する。容器本体１１が床面Ｂ１に載置したとき、作業者は、クレーンを操作し、取扱装置４０に若干下降さる。すると、各フック４３は、係止部６５の係止上面６５ａが容器本体１１の切欠部２８における係止面２８ａから離間する。ここで、図１４に示すように、作業者は、遠隔で操作部材９２を引っ張り操作し、連結解除機構４５を作動して連結機構４４による各支持アーム４２と吊フレーム４１との連結を解除する。

すなわち、図７に示すように、連結解除機構４５は、操作部材９２が上方に引かれると、拘束ピン８６が圧縮コイルばね９０の付勢力に抗して移動し、連結ピン７３の係止孔９１から抜き取られる。すると、図８に示すように、連結ピン７３は、圧縮コイルばね８５の付勢力により連結治具７２の連結孔７１から抜け出ることで、連結ピン７３と連結治具７２の連結が解除され、連結治具７２が自重により下降する。連結治具７２が下降すると、各支持アーム４２は、水平軸６３を中心として回動し、各支持アーム４２と共に各フック４３が回動する。すると、各フック４３は、係止部６５が容器本体１１の切欠部２８から外れ、取扱装置４０による容器本体１１の保持が解除される。

図１４に戻り、取扱装置４０による容器本体１１の保持が解除されると、作業者は、クレーンを操作し、取扱装置４０だけを上昇し、オペレーションフロアＡまで移動する。取扱装置４０をオペレーションフロアＡに移動すると、図８に示すように、作業者は、連結治具７２を図示しない上昇装置により上昇させ、連結ピン７３を圧縮コイルばね８５の付勢力に抗して押動し、連結治具７２の連結孔７１に押し込む。そして、作業者は、拘束ピン８６を圧縮コイルばね９０の付勢力に抗して移動させた後、拘束ピン８６を離すと、拘束ピン８６が圧縮コイルばね９０の付勢力により連結ピン７３の係止孔９１に貫入し、連結ピン７３の移動が拘束される。

また、オペレーションフロアＡには、蓋１２が用意されており、図１０に示すように、作業者は、クレーンを操作して取扱装置４０を下降し、各吊り金具１２３の係止部１２８を蓋１２の係止孔３６に挿通させる。そして、作業者は、操作部１２９により吊り金具１２３を回動し、係止部１２８により蓋１２を係止する。ここで、取扱装置４０を上昇させると、各吊り金具１２３を介して蓋１２を吊り上げる。そして、図１５に示すように、作業者は、クレーンを操作し、取扱装置４０と共に蓋１２を水中Ｂまで移動する。

一方、作業者がクレーンを操作して取扱装置４０を移動し、蓋１２を保持して戻ってくる間に、別の作業者がクレーンを操作し、水中Ｂにある放射性廃棄物２００を容器本体１１内に収納する。容器本体１１内に放射性廃棄物２００が収納されると、作業者は、クレーンを操作し、取扱装置４０と共に蓋１２を水中Ｂに移動し、容器本体１１の上方に位置させる。そして、作業者は、クレーンを操作し、取扱装置４０が保持した蓋１２を容器本体１１に向けて下降する。このとき、各フック４３が容器本体１１の切欠部２８に一致するように、水平方向における位置を調整する。

図１６に示すように、取扱装置４０を下降すると、蓋１２は、テーパ部３２が容器本体１１の傾斜面部２３に案内されながら装着され、収納空間部２１を閉塞する。また、各フック４３が容器本体１１の切欠部２８に係止する。そして、作業者は、クレーンを操作し、取扱装置４０を上昇すると、取扱装置４０と共に容器本体１１および蓋１２が上昇する。ここで、容器本体１１の内部に浸入した水を図示していない孔を通し気中で抜く作業を行うと共に、容器本体１１および蓋１２を洗浄する作業を行う。そして、作業者は、クレーンを操作し、取扱装置４０に吊り下げられた容器本体１１および蓋１２を移動し、図１７に示すように、オペレーションフロアＡに載置する。

ここで、前述したように、作業者は、遠隔で操作部材９２を引っ張り操作し、連結解除機構４５を作動して連結機構４４による各支持アーム４２と吊フレーム４１との連結を解除する。また、作業者は、操作部１２９により吊り金具１２３を回動し、係止部１２８による蓋１２の係止を解除する。その後、作業者は、クレーンを操作して取扱装置４０を上昇させた後、複数の締結ボルト３７により蓋１２を容器本体１１に締結する。

［本実施形態の作用効果］
第１の態様に係る放射性廃棄物収納容器の取扱装置４０は、吊フレーム４１と、吊フレーム４１の下部に水平軸６３により回動自在に支持される支持アーム４２と、支持アーム４２における長手方向の一端部に設けられて放射性廃棄物収納容器１０の外周部に係脱可能なフック４３と、支持アーム４２における長手方向の他端部と吊フレーム４１とを連結可能な連結機構４４と、連結機構４４による支持アーム４２と吊フレーム４１との連結を遠隔操作で解除可能な連結解除機構４５とを備える。

第１の態様に係る放射性廃棄物収納容器の取扱装置４０は、フック４３が放射性廃棄物収納容器１０の外周部に係止した状態で吊フレーム４１を吊り上げると、放射性廃棄物収納容器１０を吊り上げることができる。また、フック４３が放射性廃棄物収納容器１０の外周部に係止した状態で、連結解除機構４５により連結機構４４による支持アーム４２と吊フレーム４１との連結を遠隔操作で解除すると、支持アーム４２が作動することで、フック４３による放射性廃棄物収納容器１０の係止を解除することができる。その結果、簡単な操作でフック４３と放射性廃棄物収納容器１０との係脱を行うことができ、装置の簡素化を図ることができると共に、内部に放射性廃棄物２００を収納する高線量の放射性廃棄物収納容器１０を安全で円滑に取り扱うことができる。

第２の態様に係る放射性廃棄物収納容器の取扱装置４０は、水平軸６３と連結機構４４との距離Ｌ１が水平軸６３とフック４３との距離Ｌ２より長い。これにより、連結解除機構４５を作動し、連結機構４４による支持アーム４２と吊フレーム４１との連結が解除されると、支持アーム４２がその自重により円滑に作動することとなり、作動性を向上することができる。なお、支持アーム４２における水平軸６３よりも連結治具７２側に重りを設けてもよい。

第３の態様に係る放射性廃棄物収納容器の取扱装置４０は、放射状をなして支持アーム４２を複数配置し、連結機構４４が複数の支持アーム４２と吊フレーム４１とを連結可能である。これにより、１個の連結機構４４により複数の支持アーム４２と吊フレーム４１とを連結することができ、装置の簡素化を図ることができる。

第４の態様に係る放射性廃棄物収納容器の取扱装置４０は、連結機構４４として、支持アーム４２に連結されて連結孔７１を有する連結治具７２と、吊フレーム４１の下部に設けられて連結孔７１に連結可能な連結ピン７３とを設ける。これにより、連結治具７２に対する連結ピン７３の抜き差しにより支持アーム４２と吊フレーム４１との連結および解除を行うことで、操作性を向上することができる。

第５の態様に係る放射性廃棄物収納容器の取扱装置４０は、連結治具７２に連結軸７６を設け、支持アーム４２に連結軸７６が貫通する支持アーム４２の長手方向に沿う長孔７７を設ける。なお、連結治具７２に長孔７７を設け、支持アーム４２に連結軸７６を設けてもよい。これにより、連結治具７２と支持アーム４２との間で支持アーム４２の長手方向に遊びが設定されるため、支持アーム４２と吊フレーム４１との連結が解除されたとき、連結治具７２と支持アーム４２とを離脱させることなく支持アームを円滑に作動させることができ、作動性を向上することができる。

第６の態様に係る放射性廃棄物収納容器の取扱装置４０は、連結ピン７３を圧縮コイルばね８５の付勢力により連結孔７１から脱する方向に付勢支持し、連結解除機構４５として、連結ピン７３を連結孔７１に連結する位置に拘束する拘束ピン８６を設ける。これにより、拘束ピン８６による連結ピン７３の拘束を解除すると、連結ピン７３が圧縮コイルばね８５の付勢力により連結孔７１から脱することとなり、支持アーム４２と吊フレーム４１との連結を容易に解除することができ、作動性を向上することができる。

第７の態様に係る放射性廃棄物収納容器の取扱装置４０は、拘束ピン８６を圧縮コイルばね９０の付勢力により連結ピン７３に係止する方向に付勢支持する。これにより、拘束ピン８６による連結ピン７３の係止が不容易に解除されることがなく、安全性を向上することができる。

第８の態様に係る放射性廃棄物収納容器の取扱装置４０は、連結解除機構４５として、拘束ピン８６を作動して連結ピン７３に対する係止を解除する操作部材９２を設ける。これにより、操作部材９２により拘束ピン８６を作動して連結ピン７３に対する係止を解除することができ、操作性を向上することができる。

第９の態様に係る放射性廃棄物収納容器の取扱装置４０は、操作部材９２を引っ張り操作により拘束ピン８６を連結ピン７３から抜き取る索状とする。これにより、索状の引っ張り操作により容易に拘束ピン８６を連結ピン７３から抜き取ることができ、操作性を向上することができる。

第１０の態様に係る放射性廃棄物収納容器の取扱装置４０は、フック４３の一端部を支持アーム４２に回動自在に連結し、他端部に放射性廃棄物収納容器１０の外周部に係脱可能な係止部６５を設け、圧縮コイルばね７０の付勢力により係止部６５が放射性廃棄物収納容器１０の外周部に係止する方向に付勢支持する。これにより、放射性廃棄物収納容器１０に対してフック４３を下降させたとき、フック４３が圧縮コイルばね７０の付勢力に抗して回動することで、係止部６５が放射性廃棄物収納容器１０の外周部に容易に係止することとなり、操作性および作動性を向上することができる。

第１１の態様に係る放射性廃棄物収納容器の取扱装置４０は、連結ピン７３を圧縮コイルばね８５の付勢力により連結孔７１に連結する方向に付勢支持し、連結解除機構４５として、連結ピン７３が連結孔７１から脱する方向に作動させる操作部材９２を設ける。これにより、操作部材９２の引っ張り操作により容易に連結ピン７３を圧縮コイルばね８５の付勢力に抗して連結孔７１から抜き取ることができ、操作性を向上することができる。

第１２の態様に係る放射性廃棄物収納容器の取扱装置４０は、放射性廃棄物収納容器１０として、角柱形状をなして収納空間部２１を有する容器本体１１と、収納空間部２１を閉塞するように容器本体１１に着脱可能な蓋１２とを設け、容器本体１１の外周角部２７にフック４３が係脱可能な切欠部２８を設ける。これにより、フック４３が係脱可能な切欠部２８を容器本体１１の外周角部２７に設けることから、容器本体１１の外周平面部に切欠部を設けた場合に比べて、容器本体１１の壁部２５における十分な厚さを確保することができ、収納空間部２１に放射性廃棄物２００を収容したとき、十分な遮蔽機能を確保することができ、安全性を向上することができる。

第１３の態様に係る放射性廃棄物収納容器の取扱装置４０は、吊フレーム４１の下部に吊り金具１２３を設ける一方、蓋１２の上面部に吊り金具１２３が係脱可能な係止孔３６を設ける。これにより、吊り金具１２３を蓋１２の係止孔３６に係止することで、吊フレーム４１により蓋１２を円滑で安全に吊り上げることかできる。

第１４の態様に係る放射性廃棄物収納容器は、容器本体１１の外周を角形状とし、外周角部２７にフック４３が係脱可能な切欠部２８を設ける。これにより、容器本体１１の壁部２５における十分な厚さを確保することができ、収納空間部２１に放射性廃棄物２００を収容したとき、十分な遮蔽機能を確保することができ、安全性を向上することができる。

第１５の態様に係る放射性廃棄物の収納方法は、複数のフック４３を容器本体１１の外周部に係止する工程と、複数のフック４３を介して容器本体１１を吊り上げて収納位置である水中Ｂに移動する工程と、引っ張り操作により複数のフック４３を作動して容器本体１１に対する複数のフック４３の係止を解除する工程と、容器本体１１に放射性廃棄物２００を収納する工程とを有する。

第１５の態様に係る放射性廃棄物の収納方法は、簡単な操作でフック４３と容器本体１１との係脱を行うことができ、装置の簡素化を図ることができると共に、内部に放射性廃棄物２００を収納する高線量の放射性廃棄物収納容器１０を安全で円滑に取り扱うことができる。

第１６の態様に係る放射性廃棄物の収納方法は、吊フレーム４１の下部に複数の支持アーム４２が放射状に配置され、複数の支持アーム４２の先端部にフック４３が装着され、複数の支持アーム４２の基端部が連結治具７２に連結され、引っ張り操作により連結治具７２を自重により動作させることで複数の支持アーム４２を介して複数のフック４３を作動する。これにより、フック４３による放射性廃棄物収納容器への係止を容易に解除することができ、装置を簡素化することができると共に、操作性を向上することができる。

第１７の態様に係る放射性廃棄物の収納方法は、複数の吊り金具１２３を蓋１２に係止する工程と、複数の吊り金具１２３を介して蓋１２を吊り上げて水中Ｂに移動する工程と、容器本体１１に蓋１２を装着する工程と、複数のフック４３を容器本体１１の外周部に係止する工程と、複数のフック４３を介して容器本体１１を吊り上げて水中Ｂから作業位置であるオペレーションフロアＡに移動する工程と、容器本体１１に蓋１２を締結する工程とを有する。これにより、放射性廃棄物収納容器１０への放射性廃棄物２００の収納作業を安全に実施することができる。

なお、上述した実施形態では、取扱装置４０として、吊フレーム４１に支持アーム４２とフック４３と連結機構４４と連結解除機構４５を搭載すると共に、蓋保持機構１２０を搭載したが、この構成に限定されるものではない。例えば、吊フレーム４１に支持アーム４２とフック４３と連結機構４４と連結解除機構４５だけを搭載したり、吊フレーム４１に対して蓋保持機構１２０を着脱自在に搭載したりしてもよい。

また、上述した実施形態では、作業者が操作部材９２を引っ張り操作することで、連結解除機構４５，１０２が作動するように構成したが、この構成に限定されるものではない。例えば、操作部材９２の端部をモータなどの駆動源で駆動する巻取装置などに連結してもよい。また、連結解除機構４５，１０２に電動や油圧で作動するモータ、流体圧（空圧、油圧、水圧など）の吸排で作動するシリンダ機構などとしてもよい。

また、上述した実施形態では、放射性廃棄物収納容器１０に放射性廃棄物２００を収納する作業位置を水中としたが、気中であってもよい。

また、上述した実施形態では、本発明の放射性廃棄物収納容器の取扱装置および放射性廃棄物の収納方法は、廃炉時に廃棄する原子炉圧力容器や炉内構造物などの放射性廃棄物２００を収納する容器を取り扱うものとして説明したが、放射性廃棄物は、これらに限るものではない。例えば、使用済の核燃料や原子力施設の事故などで発生した建築資材などの放射性廃棄物を収納する容器を取り扱うものであってもよい。

１０ 放射性廃棄物収納容器
１１ 容器本体（放射性廃棄物収納容器本体）
１２ 蓋（放射性廃棄物収納容器蓋）
２１ 収納空間部
２８ 切欠部
２９ 突起部
３６ 係止孔
４０ 取扱装置（放射性廃棄物収納容器の取扱装置）
４１ 吊フレーム
４２ 支持アーム
４３ フック
４４，１０１ 連結機構
４５，１０２ 連結解除機構
５１ 連結板
５２ 第１梁部材
５３ 第２梁部材
５４ 吊り具
５５ 牽引ロープ
６１ 取付軸
６２ 取付ブラケット
６３ 水平軸
６４ 連結軸
６５ 係止部
６６ 支持片
６７ 支持ボルト
６８ スリーブ
６９ 固定ナット
７０ 圧縮コイルばね（フック付勢部材）
７１ 連結孔（被連結部）
７２ 連結治具
７３ 連結ピン
７４ 第１連結片
７５ 第２連結片
７６ 連結軸
７７ 長孔
８５ 圧縮コイルばね（連結ピン付勢部材）
８６ 拘束ピン（拘束部材）
９０ 圧縮コイルばね（拘束ピン付勢部材）
９１ 係止孔
９２ 操作部材
１２０ 蓋保持機構
１２１ 支持架台
１２２ 支持ロッド
１２３ 吊り金具
１２６ 係止ロッド
１２８ 係止部
１２９ 操作部
１３０ 圧縮コイルばね
２００ 放射性廃棄物
Ａ オペレーションフロア（作業位置）
Ｂ 水中（収納位置）

Claims (16)

1. 放射性廃棄物を収納する容器を吊り上げて移動可能な放射性廃棄物収納容器の取扱装置において、
   吊フレームと、
   前記吊フレームの下部に水平軸により回動自在に支持される支持アームと、
   前記支持アームにおける長手方向の一端部に設けられて前記放射性廃棄物収納容器の外周部に係脱可能なフックと、
   前記支持アームにおける長手方向の他端部と前記吊フレームとを連結可能な連結機構と、
   前記連結機構による前記支持アームと前記吊フレームとの連結を遠隔操作で解除可能な連結解除機構と、
   を備え、
   前記水平軸と前記連結機構との距離は、前記水平軸と前記フックとの距離より長い、
   放射性廃棄物収納容器の取扱装置。
2. 放射性廃棄物を収納する容器を吊り上げて移動可能な放射性廃棄物収納容器の取扱装置において、
   吊フレームと、
   前記吊フレームの下部に水平軸により回動自在に支持される支持アームと、
   前記支持アームにおける長手方向の一端部に設けられて前記放射性廃棄物収納容器の外周部に係脱可能なフックと、
   前記支持アームにおける長手方向の他端部と前記吊フレームとを連結可能な連結機構と、
   前記連結機構による前記支持アームと前記吊フレームとの連結を遠隔操作で解除可能な連結解除機構と、
   を備え、
   前記連結機構は、前記支持アームに連結されて被連結部を有する連結治具と、前記吊フレームの下部に設けられて前記被連結部に連結可能な連結ピンとを有する、
   放射性廃棄物収納容器の取扱装置。
3. 前記支持アームと前記連結治具のいずれか一方に連結軸が設けられ、前記支持アームと前記連結治具のいずれか他方に前記連結軸が貫通する前記支持アームの長手方向に沿う長孔が設けられる請求項２に記載の放射性廃棄物収納容器の取扱装置。
4. 前記連結ピンは、連結ピン付勢部材により前記被連結部から脱する方向に付勢支持され、前記連結解除機構は、前記連結ピンが前記被連結部に連結する位置に拘束する拘束部材を有する請求項２または請求項３に記載の放射性廃棄物収納容器の取扱装置。
5. 前記拘束部材は、前記連結ピンに係止する拘束ピンであり、前記拘束ピンは、拘束ピン付勢部材により前記連結ピンに係止する方向に付勢支持される請求項４に記載の放射性廃棄物収納容器の取扱装置。
6. 前記連結解除機構は、前記拘束ピンを作動して前記連結ピンに対する係止を解除する操作部材を有する請求項５に記載の放射性廃棄物収納容器の取扱装置。
7. 前記操作部材は、引っ張り操作により前記拘束ピンを前記連結ピンから抜き取る索状である請求項６に記載の放射性廃棄物収納容器の取扱装置。
8. 前記連結ピンは、連結ピン付勢部材により前記被連結部に連結する方向に付勢支持され、前記連結解除機構は、前記連結ピンが前記被連結部から脱する方向に作動させる操作部材を有する請求項２または請求項３に記載の放射性廃棄物収納容器の取扱装置。
9. 放射性廃棄物を収納する容器を吊り上げて移動可能な放射性廃棄物収納容器の取扱装置において、
   吊フレームと、
   前記吊フレームの下部に水平軸により回動自在に支持される支持アームと、
   前記支持アームにおける長手方向の一端部に設けられて前記放射性廃棄物収納容器の外周部に係脱可能なフックと、
   前記支持アームにおける長手方向の他端部と前記吊フレームとを連結可能な連結機構と、
   前記連結機構による前記支持アームと前記吊フレームとの連結を遠隔操作で解除可能な連結解除機構と、
   を備え、
   前記フックは、一端部が前記支持アームに回動自在に連結され、他端部に前記放射性廃棄物収納容器の外周部に係脱可能な係止部が設けられ、フック付勢部材により前記係止部が前記放射性廃棄物収納容器の外周部に係止する方向に付勢支持される、
   放射性廃棄物収納容器の取扱装置。
10. 前記支持アームは、放射状をなして複数配置され、前記連結機構は、複数の前記支持アームと前記吊フレームとを連結可能である請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の放射性廃棄物収納容器の取扱装置。
11. 前記放射性廃棄物収納容器は、角柱形状をなして収納空間部を有する容器本体と、前記収納空間部を閉塞するように前記容器本体に着脱可能な蓋とを有し、前記容器本体は、外周角部に前記フックが係脱可能な切欠部が設けられる請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の放射性廃棄物収納容器の取扱装置。
12. 前記吊フレームは、下部に吊り金具が設けられる一方、前記蓋は、上面部に前記吊り金具が係脱可能な係止孔が設けられる請求項１１に記載の放射性廃棄物収納容器の取扱装置。
13. 請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の放射性廃棄物収納容器の取扱装置により取り扱われる放射性廃棄物収納容器において、
    外周が角形状をなし、外周角部に前記フックが係脱可能な切欠部が設けられる放射性廃棄物収納容器。
14. 請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の放射性廃棄物収納容器の取扱装置を用いた放射性廃棄物の収納方法において、
    複数のフックを放射性廃棄物収納容器本体の外周部に係止する工程と、
    前記複数のフックを介して前記放射性廃棄物収納容器本体を吊り上げて収納位置に移動する工程と、
    引っ張り操作により前記複数のフックを作動して前記放射性廃棄物収納容器本体に対する前記複数のフックの係止を解除する工程と、
    前記放射性廃棄物収納容器本体に放射性廃棄物を収納する工程と、
    を有する放射性廃棄物の収納方法。
15. 吊フレームの下部に複数の支持アームが放射状に配置され、前記複数の支持アームの先端部に前記フックが装着され、前記複数の支持アームの基端部が連結治具に連結され、引っ張り操作により前記連結治具を自重により動作させることで前記複数の支持アームを介して前記複数のフックを作動する請求項１４に記載の放射性廃棄物の収納方法。
16. 複数の吊り金具を放射性廃棄物収納容器蓋に係止する工程と、前記複数の吊り金具を介して前記放射性廃棄物収納容器蓋を吊り上げて前記収納位置に移動する工程と、前記放射性廃棄物収納容器本体に前記放射性廃棄物収納容器蓋を装着する工程と、前記複数のフックを前記放射性廃棄物収納容器本体の外周部に係止する工程と、前記複数のフックを介して前記放射性廃棄物収納容器本体を吊り上げて前記収納位置から作業位置に移動する工程と、前記放射性廃棄物収納容器本体に前記放射性廃棄物収納容器蓋を締結する工程とを有する請求項１４または請求項１５に記載の放射性廃棄物の収納方法。
    

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