JPH04169661A - 原子炉生体遮蔽体構造物における放射化部分の表層剥離工法及び表層剥離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、鉄筋コンクリート造構造物である原子炉遮
蔽体構造物の解体にあたり、その炉心側（内側）の放射
化部分の表層を、厚さにして約１５ｃ位まで限定的に平
板ブロック状に切り取る表層剥離工法と、該工法の実施
に使用される表層剥離装置に間する。

従来の技術 ■　従来、鉄筋コンクリート構造物の切断、解体に使用
されるワイヤーソーによる切断装置は、種々公知に属す
る（例えば特開昭５７−４１２００号、特開昭５９−１
３１４０９号、実開昭６２〜１６６００５号、特開平１
−２２２９０３号公報なと参照）。

■　また、上記ワイヤーソーによる切断装置を応用して
ビルや橋梁、基優なとの構造物を解体するワイヤーソー
イング工法も種々公知に属する（例えば特開昭６３−１
９７７６６号、特開昭６３−１５１７９１号、特開昭６
４−１４４７号公報などを参［！？）。

■　運転寿命か終了し、た原子力発電所の斬体にあたり
、放射能に汚染された原子炉遮蔽体構造物の解体作業の
危険性が指摘されている。即ち、原子炉遮蔽体構造物は
、炉心から漏れた放射能物質によって汚染され、中性子
線により放射化された部分を含んでいるからである。そ
こで従来、原子炉遮蔽体構造物の解体にあたっては、ま
ず前記放射化部分の表層を壁厚にし・て１５ｃ＋ｙぐら
いまて取り除き、作業員の放射線による被曝を低減した
後に全体の解体を進めることが提案されている。そし・
て、前記放射化部分の表層部Ｈ（除去）のための遮蔽壁
表層剥離工法が提案されている。従来の遮蔽壁表層剥離
工法は、放射化部分に直径か１ｍぐらいのディスクカッ
ターて縦溝及び横溝を切削し、縦横の溝により四方を囲
まれた表層部を小さなブロック状に研り取ることを内容
としている。ディスクカッターの代わりにウォーターシ
ェツトを使用することもある。

本発明が解決しようとする課題 上記■に述べたワイヤーソーによる切断装置、及び上記
■に述へたワイヤーソーインク工法は種々公知であるが
、原子炉遮蔽体構造物における放射化部分の限定的な表
層剥離に適用可能な内容にまで工夫された技術的思想の
開示なり示唆は見あたらない。

また、上記■に述へた遮蔽壁表層剥離工法の場合は、デ
ィスクカッター又はウォーターシェツトの性能、及び断
りの能力に限度かあり、剥離可能なブロックの大きさは
、外形寸法にしておよそ４０Ｘ１００Ｘ２０ｅｖａ＜ら
いの小さなものでしかなく能率が悪い、よって従来の表
層剥離工法による解体だと、原子炉遮蔽体構造物の放射
化部分の表層剥離工事たけても数カ月から１年以上もの
長い工期が必要となる。そして、小さいブロックに細分
化して切り取る結果、人体に危険な放射化部分がとうし
ても分散又は飛散する原因となり、管理上の安全対策が
困難になるという問題があり、解決するべきｆｆ題にな
りでいる。

課題を解決するための手段 （第１の発明） 上記従来技術の課題を解決するための手段とし。

て、この発明に係る原子炉遮蔽体構造物における放射化
部分の表層剥離工法は、図面に実施例を示したとおり、 イ）　マニピュレーター３に装備されたウォータージェ
ットにより原子炉遮蔽体構造物２ｏにおける放射化部分
の表層に所定深さの満７を上下方向の門形状に形成する
段階と、 口）　同じマニビュし一ター３を使用してワイヤーソー
切断機５の切断用ワイヤー８を前記の満７に沿って装着
する段階と、 ハ）　バランサー４て切り取るべき放射化部分の表層を
保持せしめ、ワイヤーソー切断機５を始動して切断を進
める段階と、 二）　切断された放射化部分の表層アロツクはバランサ
ー４によって搬出し格納処理する段階と、から成ること
を特徴とする特 （第２〜４の発明） 同じ〈従来技術の課題を解決するための手段として、こ
の発明に係る原子炉、５！蔽体構造物における放射化部
分の表層剥離装置は、やはり図面に実施例を示し・たと
おり、 ウォーターシェツトノズル３ｄ及Ｕ高圧水ユニツト６を
ｆ＆備したマニピュレーター３と、放射化部分の表層を
保持する治具４ａを蝙えたバランサー４と、切断用ワイ
ヤー８の案内及び駆動手段を備えたワイヤーソー切断機
５との鞘合せから成ることを特徴とする。

さらに本発明の表層剥離装置は、車輪又は其端軌条１に
よる自走機構を具備していること（第１図）、 あるいは昇降台１６を具備していること（第１０図Ａ、
Ｂ）、 また、マニピュレータ−３、バランサー４及びワイヤー
ソー切断機５はそれぞれ機台２に対して着脱可能なユニ
ットとして構成されていること（第６図Ａ−Ｃ及び第７
図Ａ、Ｂ）、 もそれぞれ特徴とする。

作　　　　用 マニピュレータ−３のウォーターシェツトによれは、原
子炉遮藪体構造物２０における放射化部分の表層に深さ
１５艶ぐらいの細溝７を切ることができる。

前記の細溝７に装着された切断用ワイヤー８をワイヤー
ソー切断機５て駆動することにより、放射化部分の表層
は細溝７に沿って厚さ１５ｃｙ＋＜らいの平板フロッ多
状に切り取ることができる。細溝７による門形状の寸法
ＷＸＨ（第８図Ｂ）を大きくすることにより、切り取ら
れる平板フロックの大きさはいかようにもてきる。

放射化部分の表層を切り取った平板ブロックは、バラン
サー４て保持し所定の場所へ搬出して安全に格納処理す
ることができる。

本発明の表層剥離装置は、車輪又は憲端軌条１により自
走して表層剥離作業を能率的に進める（第１図）。ある
いは昇降台１６により高さ方向へも自在に移動して表層
剥離作業を能率的に進める（第１０図）。

また、本発明の表層剥離装置は、その主要な構成要素で
あるマニピュレーター３、バランサー４、ワイヤーソー
切断機５を必要に応して分離しく第６図Ａ−Ｃ及び第７
図、Ａ、Ｂ）、それぞれは表層剥離作業に適切な配置に
して、表層剥離作業を効果的に安全に進めることができ
る（第１２図Ｂ。

Ｃと第１２図Ｄ−Ｇ）。

実　　施　　例 次に、図示した本発明の詳細な説明する。　−第１図〜
第３図は、本発明に係る表層剥離装置の基本的な実施例
を示したもので、これはｔ＃端軌条１（又は車輪でも可
）による機台２の上にマニピュレーター３と、バランサ
ー４及びワイヤーソー切断ｌｌｌ５を搭載した構成とさ
れている。

マニピュレーター３は、旋回台３ａの上に朝立られてお
り、モータ３ｂで駆動される平行リンク部３ｃを介して
アーム３ｅが起伏自在とされている。アーム３ｅの先端
部にエンド治具として例えはウォーターシェツトノズル
（マルチノズル）３ｄか装着されている。このマニピュ
レーター３には高圧水ユニフト６が付属し、高圧水ユニ
ット６て製造された超高圧水を前記ウォータージェット
ノズル３ｄから噴出させることにより原子炉遮薮体構造
物２０（鉄筋コンクリート構造物）の放射化部分の表層
に深さ１５ｃｍ、＠１２ＩＩＩＷｌぐらいの細溝７が溝
切りされる。細溝７は例えば第８図へ又は第９図Ａのよ
うに上下方向に正立の門形状（又は倒立の門形状）に溝
切りされる。

バランサー４も多節のアーム構造から成り、各節のアー
ムはモータ駆動で屈曲動作するものとされ、先端部には
放射化部分の表層部を押圧し又は表層部から切り取られ
た平板ブロックを保持し搬出するための保持器４ａを具
備している。

ワイヤーソー切断機５は、エンドレスの切断用ワイヤー
８を所定の速度で走行させるワイヤー駆動＃５ａが中心
をなす、そして、門形状に形成された細１７に沿って切
断ワイヤー８を走行させるための移動式カイトプーリ５
ｂと、前記ワイヤー駆動部５ａの近傍に位置する固定プ
ーリ５ｃとが付属している。ワイヤー駆動部５ａはモー
タを動力として駆動される。ワイヤー駆動ｔｉｆＢ　５
　ａはまた、機台２の面上に敷設されたレール５ｄ（第
２図）に沿って第１図、第２図の左右方向へ移動し、も
って切断用ワイヤー８による切削の進行に伴なう同切断
用ワイヤー８の張力及び切削圧力を適正に確保すること
を可能ならしめている。移動式カイトプーリ５ｂは、第
２図と第３図で明らかなように、門形状に形成された細
溝７の門形１１＠Ｗ（第８図Ａ参照）に相当する間隔Ｗ
をあけて位置する左右一対から成り、各々は機台２の前
端部にビン９により傾動可能に取り付けたガイド機構１
０に沿って昇降するように設置されている。この移動式
カイトプーリ５ｂは、例えば第８図Ｂ中にＡと指示した
切断開始位置から、第９図Ｂ中にＢと指示した切断完了
位置まで移動し、切断の進行に伴う切断用ワイヤー８の
位置移動と適正な切断圧力の確保を可能ならしめている
。

カイト機構１０の構造詳細は第４図と第５図に示してい
る。長さが２ｍ位のＩ形１１１０　ａと溝形鋼１０ｂが
ブーり軸１０ｃの外径と路間−の間隔をあけて平行に配
置されブーり軸１０ｃの昇降カイト部が形成されている
。　１形鋼１０ａと溝形鋼１０ｂの組合せは、ブーり軸
１０ｃの両端部に一対ずつ合計２対配置され、これらに
よってカイ１機構１０の主フレームが構成されている。

溝形鋼１０ｂの下端部が機台２のブラケット１１にビン
９て傾動自在に取り付けられている。２対の１杉鋼１０
ｂ及び溝形鋼］Ｏｂはまた、移動式カイトプーリ５ｂ及
びその両側に付属する歯車１２゜１２を間に挟むだけの
間隔をあけて平行に配置されている。二つの渦形ａｌｏ
ｂ、１０ｂの内側面には、前記歯車１２が噛み合うラッ
ク１３を有するラックレール１０ｄが付設されている。

プーリ軸１０ｃの両端部に軸受ブロック１０ｅ、ＩＱｅ
が配置され、この二つの軸受ブロック１０ｅ。

１０ｅに腕１０ｆを介し・てガイドプーリ１４が取付け
られている。ブーり軸１０ｃの一端にモータ１０ｇが設
置されている。このモータ１０ｇによフてブーり軸１０
ｃが回転されると、歯車１２とラック１３との噛み合い
運動により、移動式カイトプーリ５ｂは切断用ワイヤー
８に適正な張力を確保しつつカイト機構１０に沿って昇
降するのである。モータ１０ｇは切断用ワイヤー８の張
力検出センサーの計測値に基いて自動制御される。

なお、上記構成の表層剥離装置は、第６図Ａに示したワ
イヤーソー切断機５と、第６図Ｂに示したマニピュレー
ター３と、及び第６図Ｃに示したバランサー４の各ユニ
ットに分離して使用することが可能に、機台２に対して
養成可能に構成されている。機台２から取り外したマニ
ピュレーター３は、第７国Ａに示したように例えば車輪
式の自走機構１δの上に据え付け、又は第７図Ｂに示し
たように例えば憲端軌条による自走機構１８の上に一例
としてパンタグラフ機構の昇降第１９を介して据え付け
、もって機動性の良い使用を行なうこともてきる。

第８図Ａ、　　Ｂと第９図Ａ、　　Ｂは、上記構成の表
層剥離装置の代表的な使用態様を概念的に示し・てい　
る。

まず第８図Ａ、　　Ｂは、マニビュし一ター３が具備す
るウオーターンエットにより原子炉遮蔽体構造物２０の
放射化部分の表層に深さ１６印くらいの８ｓ満７を門形
状に形成したあと、同じマニピュレーター３を使用して
前記門形状の細溝７内に切断ワイヤー８を装着し、ワイ
ヤーソー切断機５を駆動して表層部の切断を開始した段
階を示している。このときバランサー４は切断範囲の表
層部を内側から押圧支持している。この切断開始の段階
において、移動式カイトプーリ６ｂはガイド機構ｌＯの
上端部（Ａ点）に位置し、切断の進行に伴いモータ１０
ｇの駆動によりｌｌｌ１ｉン欠下降される。また、マニ
ピュレーター３が具備するノズルからは、切断用ワイヤ
ー８の発熱を抑えるため冷却水が注水される。ちなみに
細溝７の門形状の大きさは、幅寸Ｗか１〜２ｍ、　　高
さＨは２〜３ｍ＜らいとされる。従って、切り取られる
平板状ブロックの重さは１．３トンぐらいである。

第９図Ａ、　　Ｂは、ワイヤーソー切断機５による放射
化部分の表層切断か終局に近すき、移動式カイトプーリ
５ｂはカイト機構１０の下端部（８点）に位置する段階
を示している。

異なる実施肚様 第１０図Ａ、　　Ｂに示し・た表層剥離装置は、無端軌
条ｌ　（又は車輪）による自走機構のベース２フ上に、
パンタグラフ機構による昇降台１６が設置され、この昇
降台１６の上に表層剥ｍ装置の機台２が取付けられた構
成になっている。

従って、表層剥離装置本来の有効高さ￥１は約６ｍであ
るが、本実施例は自走機構と昇降台１６を合計した座高
￥２が約３ｍ付加された第１０図Ａの態様な（全高にし
・て約９ｍ）を常態とし、必要に応し・て昇降台１６を
上昇させると第１０図Ｂの７３寸法は約８ｍになり、最
大１４ｍの高さまで使用することが可能となる。

使　　用　　例 次に、第１１図以降には、上記の表層剥離工法を使用し
た原子炉遮蔽体構造物２０における放射化部分の表層剥
離工法の実施例を示している。

まず第１１図は、ＢＷＲ−ＭＡＲＫＩ型原子炉の原子炉
遮蔽体構造物２０を解体するにあたり、表層剥離を必要
とする炉心側の生体遮蔽体２３の上に上述の表層剥離装
置を据付けて剥離作業の準備を整えた概況を示している
。

第１２図Ａは、作業目標とする表層剥離部２１が炉心側
への出隅部を含むことを考慮し・て、まず出隅部より上
方の垂直面部につき、添字１部分の表層剥離を済ませ、
続いて添字２部分の表層剥離作業を進めつつある段階を
示している。この手順によれば、ワイヤーソー切断機５
の移動式カイトフーリ５ｂの位置を、放射化部分に深さ
１５ｃｍ位まで溝切りした細１Ｉｉ７の溝底に一致させ
易く至便である。

第１２図ＢとＣは、出隅部より下方の球面部につき、出
隅部に近い添字３部分から表層剥離作業を下向きに進め
ている段階を示している。やはりワイヤーソー切断機５
の移動式カイトフーリ５ｂの配置を楽に決められるから
である。この場合、下向きに作業するマニピュレーター
３とバランサー４との相互干渉を避けるため、バランサ
ー４は機台２から取り外し、作業台２４上に降し−で使
用している。

さらに第１２図Ｄ−Ｆは、添字４．　５．　６部分の表
層剥離作業を順に進めた段階を示している。

この場合、下向きに作業することになるマニピュレータ
−３とワイヤーソー切断機５との相互干渉を避けるため
に、マニビュし一ター３は機台２から取外し、作業台２
４上に降して使用されている。

この場合のワイヤーソー切断機５とマニビュレー・　タ
ー３及びバランサー４それぞれの作業配置の一例を第１
２図Ｇに示している。

次に、第１３図Ａ−Ｆは、第１２図の例とは少し形状が
異なるＢＷＲ−ＭＡＲＫＩＩ型原子炉の原子炉遮蔽体構
造物の表層剥離作業に上述の表層剥離！！置を適用した
使用例を示している。第１３図Ａは作業目標とする表層
剥離部の最下層にあたる添字１部分から表層剥離作業を
開始した段階を示している。第１２図の例とは異なって
表層剥離部に出隅部がなく、そし・て、ワイヤーソー切
断機５の移動式カイトフーリ５ｂの位置を確保し易いか
らである。

第１３図Ｂ−Ｆは、昇降台１６をｌ１ｌｌｉ次高くしな
がら、添字２→３→４→５→６の部分を順に上向きに表
層剥離作業を進めた段階を示している。

本発明か奏する効果 この発明に係る原子炉遮蔽体構造物における放射化部分
の表層剥離工法及び表層剥離装置によれば、放射化部分
の表層を所望の壁厚まて限定的に、任意所望の大きさの
平板ブロック状に切断して剥離できるから、作業能率に
優れている上に、放射化部分の分散、飛散等による安全
管理上の混乱の心配がない。のみならず平板ブロック状
の剥離片は、放射化レベル別に区分は管理することが容
易で、格納処理上の信頼性を高められる。

また、本発明の表層剥離作業は、全てＸ！隔操作が可能
で作業員が放射化部分に近つくことは無用であるほか、
機能複合化と使用上の自在性とにより表層剥離作業を自
動的に能亀良く高精度に行なうことができ、原子炉斬体
作業の安全性の向上と工数の短縮及びコストダウンに寄
与するのである。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は本発明に係る表層剥離装置の実施例
を示した正面図と平面図及び左側面図である。第４図と
第５図は移動式カイトブーりのガイド機構の水平断面図
と下方部分の正面図、第６図Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ表層
剥離装置の主要ユニットを分離した状態で示した正面図
、第７図Ａ。 Ｂは分離されたマニビューし一ターを自走機構又は昇降
台と朝み合わせた状態の正面図、第８図Ａ。 Ｂと第９図Ａ、　　Ｂはそれぞれ表層剥ｍ装置の使用状
態の初めと終局時を示した正面図と左側面図である。第
１０図Ａ、　　Ｂは自走機構及び昇降台ど絽み合わされ
た表層剥離装置を昇降台の収縮時と上昇時とに分けて示
した正面図、第１１図と第１２図Ａ、　　Ｂ及Ｕ第１２
図Ｄ−Ｆはそれぞれ表層ｉＡ離装置を適用し・た表層剥
離作業の進捗状況を順に示し・た立面図、第１２図Ｃと
Ｇは作業配置を示した平面図、第１３図Ａ−Ｆは異なる
表層剥離作業の進捗状況を順に示し・た立面図である。 ３・・・マニピュレーター ２０・・・原子炉遮蔽体満造物 ５・・・ワイヤーソー切断機 ８・・・切断ワイヤー　　　　７・・・満４・・・バラ
ンサー　　　　　６・・・高圧水ユニットト・・無端軌
条　　　　　　２・・・機台１６・・・昇降台 第４図 第５図 第　６　図Ａ　　　　　　第　７　図Ａ第　８図Ａ 、７９図Ａ −１ｚ　８　図Ｂ 、シ９図Ｂ 第１０図Ａ 第　１０図Ｂ 第　１２図Ａ ｘ２１２図り、ｎｌＺ図Ｅ 第　　１２ＦＢ　　　　　　　　　　　　第　１２　　
図Ｃ第１２図ＦＺ、１２図Ｇ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【１】イ）マニピュレーターに装備されたウォータージ
   ェットにより原子炉遮蔽体構造物における放射化部分の
   表層に所定深さの溝を上下方向の門形状に形成する段階
   と、 ロ）同じマニピュレーターを使用してワイヤーソー切断
   機の切断用ワイヤーを前記の溝に沿つて装着する段階と
   、 ハ）バランサーで切り取るべき放射化部分の表層を保持
   せしめ、ワイヤーソー切断機を始動して切断を進める段
   階と、 ニ）切断された放射化部分の表層ブロックはバランサー
   によって搬出し格納処理する段階と、から成ることを特
   徴とする原子炉遮蔽体構造物における放射化部分の表層
   剥離工法。【２】ウォータージェットノズル及び高圧水
   ユニットを装備したマニピュレーターと、放射化部分の
   表層を保持する治具を備えたバランサーと、切断用ワイ
   ヤーの案内及び駆動手段を備えたワイヤーソー切断機と
   の組合せから成ることを特徴とする原子炉遮蔽体構造物
   における放射化部分の表層剥離装置。 【３】車輪又は無端軌条による自走機構を具備している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載した原子
   炉遮蔽体構造物における放射化部分の表層剥離装置。 【４】昇降台を具備していることを特徴とする特許請求
   の範囲第２項又は第３項に記載した原子炉遮蔽体構造物
   における放射化部分の表層剥離装置。 【５】マニピュレーターとバランサー及びワイヤーソー
   切断機はそれぞれ機台に対して着脱可能なユニットとし
   て構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第２
   項又は第３項又は第４項に記載した原子炉遮蔽体構造物
   における放射化部分の表層剥離装置。