JPH05100091A - 原子炉用燃料内挿物集合体の減容処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少ない工数で、原子炉用燃料内挿物集合体を
十分にかつ容易に減容処理する。 【構成】 燃料内挿物集合体７６全体を格納可能なフレ
ーム１１の下端部に、燃料内挿物集合体７６の全棒状部
７８を一度に切断する切断装置１８を一体に組み込む。
そして、この切断装置１８よりも上方の位置に、把持装
置本体１２で吊り上げた燃料内挿物集合体７６における
全棒状部７８の水平方向の変位を規制する規制装置２
０，２２を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、使用済燃料のバーナブ
ルポイズンアセンブリや、制御棒クラスタ等の原子炉用
燃料内挿物集合体（以下、単に「集合体」と略称す
る。）を切断により減容処理するための装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、原子炉内制御に用いられる制御
棒クラスタは、図１７（ａ）（ｂ）に示すように、制御
棒からなる多数本の棒状部７８と、スパイダと呼ばれる
保持部８０とを有し、各棒状部７８の上端部が上記保持
部８０に接合された集合体７６になっている。また、中
性子吸収体として用いられるバーナブルポイズンアセン
ブリも、バーナブルポイズン棒やシンブルプラグからな
る棒状部と、ホールドダウンバー等からなる保持部とか
らなる集合体となっている。これらの集合体は嵩ばり易
く、そのままでは保管が困難であることから、その減容
を行うための装置の開発が進められている。

【０００３】例えば、特開昭６１−２６４２９７号公報
には、上記保持部８０を把持して集合体７６全体を吊り
上げる吊り具と、上記集合体７６における棒状部７８を
２本ずつ切断する切断装置１８（図１７（ｂ）参照）と
を一体に有するとともに、この切断装置１８の下方に、
上記吊り具で吊り下げられた集合体の棒状部が横方向に
移動しないように位置規制する拘束手段を設けたものが
開示されている。この装置によれば、上記吊り具によっ
て集合体７６を吊り上げ、この集合体７６の各棒状部の
根元部（すなわち上端部）が上記切断装置１８に対応す
る位置で各棒状部を拘束手段により拘束し、この状態で
上記切断装置を作動させることにより、各棒状部を図１
７（ｂ）に示す破線２０８の位置で２本ずつ保持部から
切り離していくことができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記装置は、多数本の
棒状部７８をその上端部（根元部）で水平方向に切断
し、これによって全棒状部７８を保持部８０から分離す
る、いわゆる一次減容処理を行うためのものである。こ
のような処理を行うと、棒状部７８は保持部８０で拘束
された状態から解放されるが、各棒状部７８はなおも長
尺な形状を維持しているので、大気中での保管は難し
く、一般にはプール内に保管されることになる。しかし
ながら近年は、上記集合体の発生本数が大幅に増大して
いることから、プール内での保管には限界があり、より
適切な減容処理の開発が求められている。また、上記長
尺の形状を保ったまま棒状部７８を立てて保管した場合
には、その自重で棒状部７８が屈曲し易い等の不都合も
ある。

【０００５】ここで、例えば実開昭６３−６８０００号
公報に示されるように、一次減容処理された各棒状部７
８をさらに複数個所で切断し気中保管すれば、プール内
の保管スペースを大幅に削減することができるが、この
ような手段によれば、まず上記一次減容処理を行い、さ
らに、分離された多数本の棒状部７８のそれぞれについ
て二次減容処理を行わなければならないので、多大な工
数を要する不都合がある。また、各棒状部７８のピック
アップには、比較的困難とされている遠隔操作を要する
ので、棒状部７８の処理本数が多いほど、作業面で不利
となる。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑み、少ない
工数で、集合体を十分にかつ容易に減容処理することが
できる装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数本の棒状
部と、これら棒状部の上端部が接合された保持部とを備
えた原子炉用燃料内挿物集合体を切断によって減容処理
するための装置であって、上記原子炉用燃料内挿物集合
体全体を格納可能な長さをもつ本体と、この本体の下方
に突出して上記原子炉用燃料内挿物集合体の保持部を把
持する把持位置と、把持した原子炉用燃料内挿物集合体
を上記本体内に格納する位置まで吊り上げる吊り上げ位
置との間で昇降可能に構成された把持手段と、この把持
手段を昇降駆動する昇降駆動手段と、上記本体の下端部
に設けられ、この下端部において上記把持手段及び原子
炉用燃料内挿物集合体を通過させる退避位置と上記把持
手段により吊り上げられた原子炉用燃料内挿物集合体を
切断する切断位置との間で移動し、上記切断位置におい
て原子炉用燃料内挿物集合体の全棒状部を一度に切断す
るように構成された切断手段と、この切断手段よりも上
方の位置に設けられ、吊り上げられた原子炉用燃料内挿
物集合体の各棒状部の水平方向の変位を規制する規制状
態と上記棒状部を解放する解放状態とに切換えられる規
制手段とを備えたものである（請求項１）。

【０００８】ここで、上記切断手段としては、上記原子
炉用燃料内挿物集合体の各棒状部が貫通可能な貫通穴を
もつ２つの切断部材と、これら切断部材を両切断部材の
各貫通穴が合致する切断準備位置と両切断部材の各貫通
穴がずれる切断完了位置との間で相対回転させる切断作
動手段とを備えたものが好適である（請求項２）。

【０００９】また「把持」とあるのは、単に集合体の保
持部を「つかむ」動作に限定するものではなく、集合体
が落下しない状態を保つように保持部を固定する動作を
広く意味するものである。

【００１０】

【作用】上記装置によれば、次のような工程を経ること
によって少ない工数で十分な減容を行うことが可能であ
る。

【００１１】まず、切断手段を退避位置に退避させ、か
つ規制手段を解放状態に切換えた状態で把持手段を本体
下方の把持位置まで下降させ、この位置で把持手段によ
り集合体の保持部を把持する。そして、この保持部を吊
り上げ位置まで上昇させることにより、集合体全体を上
記切断手段よりも上方の位置まで上昇させる。

【００１２】次に、上記切断位置よりも上方の位置で規
制手段により各棒状部の水平方向の変位を規制するとと
もに、切断手段を切断位置に移動させる。この状態で把
持手段及びこれに吊り上げられた集合体を所定寸法だけ
下降させ、切断手段を作動させることにより、全棒状部
から上記寸法の切断片を切取ることができる。このよう
な切断工程と上記下降工程とを交互に繰り返すことによ
り、全棒状部を複数個所で切断することができる。この
ような棒状部の減容処理が終了した後は、上記切断手段
を退避位置に戻し、把持手段を最下方の把持位置まで下
降させることにより、この把持手段で把持している集合
体の保持部を装置本体外へ取り出すことができる。

【００１３】具体的に、請求項２記載の装置によれば、
上記切断工程において、両切断部材を切断準備位置に位
置させた状態で両切断部材の貫通穴に集合体の各棒状部
を上方から挿通し、この状態で両切断部材を切断完了位
置まで相対回転させることにより、全棒状部を一度に切
断することができる。

【００１４】

【実施例】本発明の一実施例における集合体の減容処理
装置の全体構造を、図１に基づいて説明する。

【００１５】図示の減容処理装置１０は、上下方向に延
びるフレーム（本体）１１を備え、このフレーム１１
は、後記集合体７６全体を格納するに十分な長さを有し
ている。このフレーム１１内には、上記集合体７６の保
持部８０を把持する把持装置本体（把持手段を構成）１
２が設けられ、この把持装置本体１２は、図１に実線で
示す吊り上げ位置と、同図二点鎖線で示す把持位置との
間で昇降可能に構成されている。ここで上記吊り上げ位
置は、この把持装置本体１２により吊り上げられた集合
体７６がフレーム１１内に完全に格納される程度に十分
高い位置に設定され、上記把持位置は、フレーム１１の
最下端部に設けられた後記ガイドピンフレーム６０の下
端面よりも下方に把持装置本体１２が突出する程度に十
分低い位置に設定されている。

【００１６】上記フレーム１１の上端部には、上記把持
装置本体１２を昇降させる昇降ウインチ１４と、この把
持装置本体１２を把持状態と解放状態とに切換える把持
作動装置１６とが設けられている。フレーム１１の下端
部には切断装置１８が設けられ、また、この切断装置１
８よりも上方の複数個所には、上記把持装置本体１２で
吊り上げられた集合体７６の棒状部７８の水平変位を規
制するための規制装置装置２０，２２が設けられてい
る。また、フレーム１１の最上端部には被吊り板２４が
固定され、この被吊り板２４に貫設された吊り穴２６を
利用して、減容処理装置１０全体が吊り下げ可能となっ
ている。

【００１７】なお、図において１７は、装置全体を所定
の場所に位置決めしておくための位置決め板である。

【００１８】次に、上記把持装置本体１２及びこれを昇
降させるための機構を図２〜図７に基づいて説明する。

【００１９】図２に示すように、フレーム１１の上部中
央には第１の筒部材２８が固定されており、その上端部
外周面にブラケット３０を介して把持駆動モータ３２が
上向きに取付けられるとともに、上記第１の筒部材２８
の上端にケーシング３４が固定されている。上記把持駆
動モータ３２の原動軸３３は、上記ケーシング３４の底
壁に設けられた貫通穴３４ａを通じてケーシング３４内
に臨んでおり、この原動軸３３の端部に歯車３５が固定
されている。ケーシング３４には、筒状の回転軸３８の
上下端が軸受４０，４１を介して回転可能に支持されて
おり、その下部外周面に固定された歯車４２が、ケーシ
ング３４内に設けられた中間歯車３６を介して上記歯車
３５に噛合されている。

【００２０】上記回転軸３８は、上記第１の筒部材２８
の軸心位置に設けられており、その下端部はケーシング
３４の下方に導出されている。そして、この導出部分に
第２の筒部材４４の上端が固定されており、この第２の
筒部材４４の内側に第３の筒部材４６が嵌入されてい
る。図３に示すように、これら第２の筒部材４４及び第
３の筒部材４６の断面は異形断面とされており、両者は
相対回転不能でかつ相対昇降可能に嵌合されている。

【００２１】上記第１の筒部材２８の内側には、第４の
筒部材４８が嵌入されている。これら第１の筒部材２８
及び第４の筒部材４８も、図３に示すような異形断面を
有しており、両者は相対回転不能でかつ相対昇降可能に
嵌合されている。

【００２２】図４に示すように、上記第３の筒部材４６
の下端部には、ブラケット５０を介して吊鐘型の第１の
把持部材５２が固定されている。これに対し、第４の筒
部材４８の下端部には、上記第１の把持部材５２よりも
一回り大きな吊鐘型の第２の把持部材５４が固定されて
おり、この第２の把持部材５４内に上記ブラケット５０
及び第１の把持部材５２が嵌入されている。

【００２３】従って、上記把持駆動モータ３２が作動し
てその原動軸３３が回転すると、この回転が中間歯車３
６を介して歯車４２に伝達され、回転軸３８、第２の筒
部材４４、第３の筒部材４６、ブラケット５０、及び第
１の把持部材５２が一体に、第１の筒部材２８、第４の
筒部材４８、及び第２の把持部材５４に対して相対回転
するようになっている。

【００２４】上記第２の把持部材５４の外周面からは左
右方向にアーム５６が延設されており、これらのアーム
５６の先端に上下方向に延びる被ガイド部材５８が固定
されている。この被ガイド部材５８は、略円弧状の溝を
有し、この溝が外向きに開口した状態でアーム５６の先
端に固定されている。これに対し、フレーム１１の最下
端部には図５，６に示すような平断面正方形状のガイド
ピンブラケット６０が設けられ、その左右対角の位置に
上下に延びるガイドピン６１が固定されており、図５実
線及び図６二点鎖線で示したような把持位置に上記両把
持部材５２，５４が下降した状態で、両ガイドピン６１
にそれぞれ上記被ガイド部材５８が嵌合され、これらガ
イドピン６１により上下方向の案内が行われるようにな
っている。また、図１に示すように、上記ガイドピン６
１と同様のガイドピン６２，６３，６４がブラケット６
５を介してフレーム１１の適所に固定されており、各ガ
イドピン６１〜６４は全て同一直線上に配されている。

【００２５】図１に示す昇降ウインチ１４から導出され
たロープ６６は、図２に示す定滑車６８にかけられて、
前記回転軸３８、第３の筒部材４６、および図４に示す
ブラケット５０の中央貫通穴を通じてその下方に導出さ
れている。そして、このロープ６６の下端部に固定部材
７０を介して上記中央貫通穴よりも大きな外径をもつ吊
り部材７２が固定されており、この吊り部材７２の上面
と上記ブラケット５０の下端面との間にクッション用の
スプリング７４が圧入されている。

【００２６】従って、上記昇降ウインチ１４の駆動でロ
ープ６６を繰り出すことにより、第１の部材２８に対し
て第４の部材４８が自重で下降し、かつ第２の部材４４
に対して第３の部材４６が自重で下降することにより、
両把持部材５２，５４が上記把持位置まで下降し、逆に
上記昇降ウインチ１４でロープ６６を巻上げることによ
り、第１の部材２８に対して第４の部材４８が上昇し、
かつ第２の部材４４に対して第３の部材４６が上昇しな
がら、両把持部材５２，５４が吊り上げられるようにな
っている。

【００２７】なお、図２において７５は、上記第４の部
材４８が最上端位置まで上昇したことを検出するための
リミットスイッチである。

【００２８】図７に示すように、上記第１の把持部材５
２の下部には、一定幅をもつ一対のＬ字状のスリット５
２ａが形成され、第２の把持部材５４の下部には、上記
スリット５２ａと同幅の、上下方向に延びる一対の直線
状のスリット５４ａが形成されている。これに対し、本
実施例装置１０の処理対象となる集合体７６は、バーナ
ブルポイズン集合体であり、多数本の棒状部７８と、こ
れらの棒状部７８の上端が接合された保持部８０とから
なり、この保持部８０の上面には、上記スリット５２
ａ，５４ａ内に嵌入可能な幅をもつ正面視Ｔ字状の被把
持部８０ａが立設されている。

【００２９】従って、上記スリット５２ａの上下直線部
とスリット５４ａとを合致させた状態で、これらスリッ
ト５２ａ，５４ａ内に上記被把持部８０ａの両端部を下
方からスリット５２ａ，５４ａの上端まで嵌入し、この
状態から把持作動モータ３２を作動させて第１の把持部
材５２を第２の把持部材５４に対して平面視時計回り方
向に回転させることにより、この第１の把持部材５２に
おけるスリット５２ａの水平直線部で上記被把持部８０
ａを落下不能に把持することが可能になる。また、これ
と逆の操作を行うことにより、スリット５２ａ，５４ａ
から被把持部８０ａを解放することが可能である。

【００３０】次に、切断装置１８の構造を図６，８に基
づいて説明する。

【００３１】上記フレーム１１の下端部には矩形の貫通
穴８１をもつ枠８２が固定されており、この枠８２の下
方に図外のブラケットを介して上記ガイドピンブラケッ
ト６０が固定されている。そして、上記枠８２の一辺
（図８（ａ）では右側辺）にヒンジ部材８４，８５を介
して回動可能に回動板８６が取付けられている。

【００３２】この回動板８６の上面には、前後一対（図
８（ａ）では上下一対）の伸縮シリンダ８８のロッド８
９の先端部がブラケット９０を介してピン９２回りに回
動可能に連結されており、各伸縮シリンダ８８のヘッド
側端部は、フレーム１１に設けられた水平軸９４に回動
可能に装着されている。そして、この伸縮シリンダ８８
の伸縮により、上記回動板８６は、上記枠８２の貫通穴
８１を塞ぐ切断位置（図６，８（ａ）に実線で示す位
置）と、上記貫通穴８１から立直方向に退避する退避位
置（図６に二点鎖線で示す位置）との間を移動するよう
になっている。

【００３３】上記回動板８６上には、平面視円形状の切
断台９５が設置されている。この切断台９５の外周部上
には柱部９６が上方に突設されており、この柱部９６の
上面に、上記切断台９５と平行な状態で第１の切断板
（切断部材）９８が固定されている。この第１の切断板
９８の下面と略接触する位置には第２の切断板１００が
設けられ、この第２の切断板１００は上記切断台９５上
に立設された上下方向の旋回軸９９回りに旋回可能に構
成されている。また、両切断板９８，１００において上
記集合体７６の各棒状部７８に対応する位置には、これ
ら棒状部７８よりも若干大きな径をもつ貫通穴１０２が
穿設されている。

【００３４】上記第２の切断板１００の外周の一部から
は側方にアーム１０４が延設されている。一方、回動板
８６上には切断作動シリンダ（切断作動手段）１０６が
横向きに設置され、この切断作動シリンダ１０６のロッ
ド１０７の先端に二又状のブラケット１０９が固定され
ており、このブラケット１０９で上記アーム１０４の先
端部を挾むようにして両者がピン１０８回りに回動可能
に結合されるとともに、切断作動シリンダ１０６のヘッ
ド側端部が上下方向のピン１１０を中心に回動可能に回
動板８６上に取付けられている。そして、上記切断作動
シリンダ１０６が収縮した状態（図示の状態）で、第２
の切断板１００の各貫通穴１０２が第１の切断板９８の
各貫通穴１０２ａに合致し（切断準備位置；図８（ｂ）
参照）、上記切断作動シリンダ１０６が伸長した状態
で、第２の切断板１００の各貫通穴１０２が第１の切断
板９８の各貫通穴１０２ａから完全にずれる（切断完了
位置）ように、各部材の位置が設定されている。

【００３５】次に、規制装置２０，２２の具体的な構造
を図９〜１１に基づいて説明する。なお、規制装置２０
は棒状部７８の左右方向（図９の左右方向）の変位を規
制するもので、規制装置２２は棒状部７８の前後方向
（図９の奥行き方向）の変位を規制するものであり、図
１０，１１に示すように、両装置２０，２２は互いに９
０°向きを変えて配置しただけのものであるので、ここ
では規制装置２０についてのみ説明を行う。

【００３６】図９に示すように、左右のフレーム１１に
は図の奥行き方向に延びるブラケット１１２が固定さ
れ、各ブラケット１１２にこれと同方向に延びるガイド
レール１１４が固定されている。このガイドレール１１
４には、水平な第１の規制板１１６が固定されるととも
に、水平な第２の規制板１１８が上記ガイドレール１１
４に沿ってスライド可能に装着されている。両規制板１
１６，１１８には、上記集合体７６の棒状部７８に対応
する位置にスリット１１６ａ，１１８ａが形成されてい
る。これらのスリット１１６ａ，１１８ａは、図９の奥
行き方向（図１０では上下方向）に延び、上記棒状部７
８の径よりも僅かに大きな幅を有しており、両規制板１
１６，１１８同士が図１０に示すように当接した状態
で、上記スリット１１６ａ，１１８ａにより各棒状部７
８の左右方向の変位が規制されるようになっている。

【００３７】両規制板１１６，１１８上には、前後方向
に延びる左右一対の規制作動シリンダ１２０が設けられ
ており、この規制作動シリンダ１２０のヘッド側端部
が、第１の規制板１１６上に立設された取付板１２２に
固定される一方、この規制作動シリンダ１２０のロッド
１２３の端部が、第２の規制板１１８上に立設された取
付部１２４に固定されている。従って、この規制装置２
０は、両規制作動シリンダ１２０が伸長することによ
り、両規制板１１６，１１８が離れて各棒状部７８を解
放する解放位置に切換えられ、逆に両規制作動シリンダ
１２０が収縮することにより、両規制板１１６，１１８
同士が当接して各棒状部７８の左右方向の変位を規制す
るようになっている。従って、この規制装置２０で各棒
状部７８の左右方向の変位を、上記規制装置２２で前後
方向の変位をそれぞれ同時に規制することにより、各棒
状部７８の水平方向の変位が完全に規制されることとな
る。

【００３８】次に、この減容装置１０により実現可能と
なる新しい減容処理工程、すなわち集合体７６を気中保
管する場合の工程を、図１２，１３のフローチャート及
び図１４，１５を併せて参照しながら説明する。

【００３９】まず、処理を行うにあたり、予めプール１
２６の底の所定位置に短尺の棒状部収納容器１３０及び
保持部収納容器１３２をセットしておく（図１２の工程
Ｐ１）。なお、図１５では便宜上、各工程を横一列に並
べて描いてあるが、同図に示す工程Ｐ６，Ｐ８は同一位
置で行われ、工程Ｐ１３，Ｐ１６も同一位置で行われ
る。

【００４０】また、減容処理装置１０における規制装置
２０，２２はそれぞれ解放状態に、切断装置１８は退避
位置に切換えておき、把持装置本体１２については、昇
降ウインチ１４のロープ６６を繰り出すことにより、図
１に二点鎖線で示すような把持位置まで下降させてお
く。

【００４１】次に、図２に示した吊り穴２６に図１４に
示すような吊り金具１２８を引掛け、減容処理装置１０
全体を吊り上げて、同図に示すような集合体収納ラック
１２９の上にセットする（工程Ｐ２）。そして、把持作
動モータ３２を作動させることにより、両把持部材５
２，５４で上記集合体７６における保持部８０の被把持
部８０ａ（図７）を把持した後（工程Ｐ３）、昇降ウイ
ンチ１４でロープ６６を巻き上げて把持部材５２，５４
を吊り上げ位置まで上昇させることにより、上記集合体
７６をフレーム１１内に格納する位置まで吊り上げる
（工程Ｐ４）。

【００４２】次に、各規制装置２０，２２を規制状態に
切換えることにより、各棒状部７８の水平方向の変位を
規制し（すなわち拘束し）、かつ切断装置１８を図６に
実線で示す切断位置へ移動させる（工程Ｐ５）。この
時、切断装置１８の切断作動シリンダ１０６は収縮させ
ておき、第２の切断板１００は切断準備位置、すなわち
両切断板９８，１００の貫通穴１０２ａ，１０２が合致
する位置に位置させておく。

【００４３】そして、減容処理装置１０全体を図１５に
示す棒状部収納容器１３０上にセットした後（工程Ｐ
６）、所定寸法、詳しくは各棒状部７８を切断したい寸
法だけ把持部材５２，５４および集合体７６全体を一体
に下降させ（工程Ｐ７）、各棒状部を上記貫通穴１０２
ａ，１０２に上方から挿通する。この状態で切断作動シ
リンダ１０６を伸長させて第２の規制板１００を切断完
了位置、すなわち両規制板９８，１００の貫通穴１０２
ａ，１０２が完全にずれる位置まで旋回させることによ
り（工程Ｐ８）、全ての棒状部７８の下端部を一回の作
動で略水平方向に切断することができる。この切取られ
た部分は、短尺な棒となって気中保管用棒状部収納容器
１３０内に落下し、収納される。

【００４４】これらの工程Ｐ７，Ｐ８を繰り返すことに
より、各棒状部７８は下から次々と分断され、ついには
処理が完了する（判断Ｊ９でＹＥＳ）。この時点で、把
持部材５２，５４を引上げることにより、残った保持部
８０を若干上昇させ（工程Ｐ10）、切断装置１８を退避
位置まで退避させた（工程Ｐ11）後に、再び把持部材５
２，５４を把持位置まで下降させる（工程Ｐ12）。そし
て、装置１０全体を今度は保持部収納容器１３２上にセ
ットした後（工程Ｐ13）、把持作動モータ３２を作動さ
せて把持部材５２，５４から保持部８０を解放すること
により、この保持部８０を保持部収納容器１３２内に落
下させ、収納する（工程Ｐ14）。

【００４５】ここで、各収納容器１３０，１３２がそれ
ぞれ棒状部７８あるいは保持部８０で満たされていない
場合には（判断Ｊ15でＮＯ）、上記工程Ｐ２以下の動作
を繰返すが、収納容器１３０，１３２の少なくとも一方
が満杯になった場合には（判断Ｊ15でＹＥＳ）、満杯と
なった容器１３０（または１３２）に蓋１３３を装着し
（工程Ｐ16）、吊り具１３４でプール１２６の上方まで
吊り上げる。そして水抜き及び前除染を行い（工程Ｐ1
7）、さらにフロア上で本除染を行って（工程Ｐ18）、
トラック１３６等により倉庫等の保管場所へ移送する
（工程Ｐ19）。

【００４６】以上のように、この装置１０は、全棒状部
７８を一度に切断する切断装置１８をフレーム１１の下
端部に有するとともに、この切断装置１８よりも上方の
位置に規制装置２０，２２が配置されているので、この
規制装置２０，２２で棒状部７８を拘束した状態で、上
記下降工程Ｐ７と切断工程Ｐ８とを繰返すことにより、
各棒状部７８を分断する作業を一回の切断動作で行うこ
とができ、従来のように棒状部７８を保持部８０から切
り離してから各棒状部７８を１本ずつ分断する場合に比
べ、工数の大幅な削減を図ることができる。しかも、各
棒状部７８は保持部８０によって相対的に位置決めされ
ているので、一度にせん断しても位置ずれは生じにく
い。

【００４７】例として、図１８に示される集合体７６を
同図の破線Ｌで分断する場合、従来装置では、まず各棒
状部７８をその上端部で保持部８０から２本ずつ分断
し、さらに各棒状部７８について７回の切断作業を行わ
なければならないので、棒状部７６の本数を１６本とす
ると、（１６／２＋７×１６＝）１２０回の切断作業を
行わなければならないのに対し、本装置によれば、計８
回の切断作業で全ての棒状部７６の減容処理を完了する
ことができる。

【００４８】また、切断装置１８が装置本体に一体に組
み込まれているので、水中に別の切断装置を設置する場
合に比べて切断装置１８に対する集合体７６の位置決め
が容易であるとともに、切断装置１８のメンテナンスも
容易になる。

【００４９】なお、この減容処理装置１０により、上記
集合体７６を水中保管する場合に行われる減容処理工
程、すなわち従来から知られている減容一次工程を実施
することも可能である。この工程を図１６に基づいて説
明する。

【００５０】前記工程Ｐ１〜Ｐ５までは前記実施例と同
様であるが、プール１２６中には前記棒状部収納容器１
３０及び保持部収納容器１３２よりも長尺の棒状部収納
容器１３８及び保持部収納容器１４０をそれぞれ設置し
ておく。そして、上記棒状部収納容器１３８上に減容処
理装置１０をセットし（図１６の工程Ｐ６´）、この状
態で把持装置本体１２を下降させることにより、フレー
ム１１内に収納されている集合体７６全体を下降させ、
棒状部７６の上端部を切断装置１８の切断位置に合わせ
る（工程Ｐ７´）。この状態で切断装置１８を作動させ
ることにより、集合体７６は棒状部７８の上端部近傍で
上下に分断されることとなり、保持部８０が把持装置本
体１２に把持されたまま、棒状部７６のみが保持部８０
から分離されて棒状部収納容器１３８内に落下、収納さ
れる。

【００５１】この棒状部収納容器１３８については、こ
れに蓋をした状態で水中の保管位置に載置する。これに
対し、把持装置本体１２で把持したままの保持部８０
は、保持部収納容器１４０内に入れ（工程Ｐ８´）、こ
の保持部収納容器１４０も、中が保持部８０で満杯とな
った時点で蓋をし、所定の水中保管位置に載置する。

【００５２】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のでなく、例として次のような態様をとることも可能で
ある。

【００５３】(1) 本発明では、把持手段の具体的な構造
を問わず、上記のようなスリット５２ａ，５４ａをもつ
把持部材５２，５４を相対回転させるものの他、集合体
７６の保持部８０を挾みつけるもの等、種々の装置が適
用可能である。

【００５４】(2) 本発明では、切断手段の位置を水平方
向のスライド移動により退避位置と切断位置とに切換え
るようにしてもよい。ただし、前記実施例のようにヒン
ジ部材８４，８５を中心とする回動で切断装置１８の位
置切換を行うようにすれば、切断装置１８を進退させる
場合のように切断装置１８を退避させるための特別なス
ペースを要さず、フレーム１１内の限られた空間で位置
切換を行うことが可能である。

【００５５】(3) 本発明における切断手段は、集合体７
６の棒状部を同時に切断するものであれば広く適用が可
能である。ただし、上記実施例のように各棒状部７８に
対応する貫通穴１０２ａ，１０２をもつ２枚の切断板９
８，１００を備え、これらを相対回転させるようにした
ものによれば、各棒状部７８を確実に切断することがで
きる利点がある。また、同実施例では単一の切断作動シ
リンダ１０６で第２の切断板１００を回転させるものを
示したが、この切断作動シリンダ１０６と１８０°離れ
た位置に逆向きにもう一つのシリンダを設け、２つのシ
リンダで切断板９８，１００を相対回転させるようにす
れば、これらによる棒状部７８の切断力が倍増する。

【００５６】(4) 本発明における規制手段は、切断手段
よりも上方の位置で各棒状部を拘束できる位置にあれば
よく、その具体的な個数及び配設位置は適宜設定すれば
よい。

【００５７】(5) 上記実施例では、処理対象である集合
体７６が正面視Ｔ字状の被把持部８０ａをもつバーナブ
ルポイズン集合体である装置について説明したが、これ
に代え、前記図１７，１８に示すように被把持部を有し
ない制御クラスタの処理を行う場合には、例えば図１
９，２０に示すような把持装置本体を用いればよい。

【００５８】図において、第４の筒部材４８の下端部に
は弾性変形可能な材料からなる把持部材１４２が連結さ
れており、この把持部材１４２の下端部１４４は多数の
凹凸をもつ複雑な形状を有している。この把持部材１４
２の中央には、下方に向かうに従って開口が小さくなる
テーパー状の上側貫通穴１４５ａと、この上側貫通穴１
４５ａの下端開口と同じ大きさの開口をもつフラット状
の下側貫通穴１４５ｂとが連続して形成されている。ま
た、上記上側貫通穴１４５ａの内周面にはその母線方向
に延びる複数本のガイド溝１４７が設けられている。

【００５９】これに対し、上記第３の筒部材４６の下端
部には雄ねじ部４６ａが設けられ、その外径は上記把持
部材１４２の下側貫通穴１４５ｂ内に嵌入可能な寸法に
設定されている。上記雄ねじ部４６ａの外側には、この
雄ねじ部４６ａと螺合可能なねじ穴を中央に有する拡径
部材１４６が外篏されている。この拡径部材１４６の外
周面は上記上側貫通穴１４５ａの内周面と合致するテー
パー状とされ、かつ上記ガイド溝１４７と嵌合可能な形
状とされており、両者の嵌合により、把持部材１４２に
対する拡径部材１４６の相対回転が規制されている。

【００６０】一方、上記集合体７６における保持部８０
の上端には、図２１にも示すような上方に開口する嵌合
穴８０ｂが形成されている。この嵌合穴８０ｂの内周面
は、上記把持部材１４２が拡径した状態にあるときのこ
の把持部材１４２の外周面の形状と同等に設定されてお
り、この把持部材１４２が拡径していない状態ではこの
把持部材１４２が嵌合穴８０ｂ内に挿入可能とされてい
る。

【００６１】このような構造により保持部８０を把持す
る場合には、まず、図１９に示すように、拡径部材１４
６を雄ねじ部４６ａの比較的上方の位置に螺合させた状
態、すなわち把持部材１４２が拡径していない状態でこ
の拡径部材１４６を嵌合穴８０ｂ内に挿入する。そし
て、この状態から第３の筒部材４６を回転させることに
より、その雄ねじ部４６ａに対してテーパー状の拡径部
材１４６を下降させれば、この拡径部材１４６が把持部
材１４２を内側から押し広げることによりこの把持部材
１４２が拡径し、図２０に示すように保持部８０の嵌合
穴８０ｂに嵌合された状態となる。これにより、保持部
８０は把持部材１４２に対して抜けなくなり、この状態
で集合体７６を吊り下げることができる。

【００６２】

【発明の効果】以上のように本発明は、集合体全体を格
納可能な装置本体の下端部に、集合体の全棒状部を一度
に切断する切断手段を一体に組み込むとともに、この切
断手段よりも上方の位置に、把持手段で吊り上げた集合
体における全棒状部の水平方向の変位を規制する規制手
段を設けたものであるので、この規制手段により上記棒
状部を拘束した状態で、装置本体内の集合体を少しずつ
下降させながら切断処理を行うことにより、全棒状部を
少ない工数で細かく切断することが可能であり、これに
より、減容処理の作業能率を大幅に向上させることがで
きる効果がある。

【００６３】また、切断手段が装置本体に一体に組み込
まれているので、水中に別の切断装置を設置する場合に
比べて切断手段に対する集合体の位置決めが容易である
とともに、切断手段のメンテナンスも容易になる。

【００６４】特に、上記切断手段として、上記原子炉用
集合体の各棒状部が貫通可能な貫通穴をもつ２つの切断
部材と、両切断部材の各貫通穴が合致する切断準備位置
と両切断部材の各穴がずれる切断完了位置との間で両切
断部材を相対回転させる切断作動手段とを備えたものに
よれば、上記各穴に各棒状部を挿通した状態で両切断部
材を切断準備位置から切断完了位置まで相対回転させる
だけで、各棒状部を同時にかつ確実に切断することがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における原子炉用燃料内挿物
集合体の減容処理装置の全体構成図である。

【図２】上記減容処理装置の上端部を示す断面正面図で
ある。

【図３】上記減容処理装置に設けられた各筒部材を示す
断面平面図である。

【図４】上記減容処理装置に設けられた把持装置の要部
を示す断面正面図である。

【図５】上記把持装置の要部及びこれをガイドするガイ
ドピンブラケットを示す断面平面図である。

【図６】上記減容処理装置に設けられた切断装置及びガ
イドピンブラケットを示す一部断面正面図である。

【図７】上記把持装置における把持部材の要部を示す斜
視図である。

【図８】（ａ）は上記切断装置の平面図、（ｂ）は同装
置の切断板の一部を示す断面図である。

【図９】上記減容処理装置に設けられた規制装置の正面
図である。

【図１０】図９のＡ矢視図である。

【図１１】図９のＢ矢視図である。

【図１２】上記減容処理装置により実行される処理工程
の前半を示すフローチャートである。

【図１３】上記処理工程の後半を示すフローチャートで
ある。

【図１４】上記処理工程を示す工程図である。

【図１５】上記処理工程を示す工程図である。

【図１６】上記処理工程とは別の工程を示す工程図であ
る。

【図１７】（ａ）は原子炉用燃料内挿物集合体の一例を
示す平面図、（ｂ）は同集合体を示す正面図である。

【図１８】上記集合体の切断位置の一例を示す正面図で
ある。

【図１９】他の実施例における把持装置において保持部
を把持する前の状態を示す断面正面図である。

【図２０】上記把持装置において保持部を把持した状態
を示す断面正面図である。

【図２１】上記把持装置により把持される保持部の構造
を示す断面正面図である。

【符号の説明】

１０ 減容処理装置 １１ フレーム（本体） １２ 把持装置本体（把持手段を構成） １４ 昇降ウインチ（昇降駆動手段） １６ 把持作動装置（把持手段を構成） １８ 切断装置（切断手段） ２０，２２ 規制装置（規制手段） ７６ 原子炉用燃料内挿物集合体 ７８ 棒状部 ８０ 保持部 ９８ 第１の切断板（切断部材） １００ 第２の切断板（切断部材） １０２，１０２ａ 貫通穴 １０６ 切断作動シリンダ（切断作動手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本の棒状部と、これら棒状部の上端
   部が接合された保持部とを備えた原子炉用燃料内挿物集
   合体を切断によって減容処理するための装置であって、
   上記原子炉用燃料内挿物集合体全体を格納可能な長さを
   もつ本体と、この本体の下方に突出して上記原子炉用燃
   料内挿物集合体の保持部を把持する把持位置と、把持し
   た原子炉用燃料内挿物集合体を上記本体内に格納する位
   置まで吊り上げる吊り上げ位置との間で昇降可能に構成
   された把持手段と、この把持手段を昇降駆動する昇降駆
   動手段と、上記本体の下端部に設けられ、この下端部に
   おいて上記把持手段及び原子炉用燃料内挿物集合体を通
   過させる退避位置と上記把持手段により吊り上げられた
   原子炉用燃料内挿物集合体を切断する切断位置との間で
   移動し、上記切断位置において原子炉用燃料内挿物集合
   体の全棒状部を一度に切断するように構成された切断手
   段と、この切断手段よりも上方の位置に設けられ、吊り
   上げられた原子炉用燃料内挿物集合体の各棒状部の水平
   方向の変位を規制する規制状態と上記棒状部を解放する
   解放状態とに切換えられる規制手段とを備えたことを特
   徴とする原子炉用燃料内挿物集合体の減容処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の原子炉用燃料内挿物集合
   体の減容処理装置において、上記切断手段として、上記
   原子炉用燃料内挿物集合体の各棒状部が貫通可能な貫通
   穴をもつ２つの切断部材と、これら切断部材を両切断部
   材の各貫通穴が合致する切断準備位置と両切断部材の各
   貫通穴がずれる切断完了位置との間で相対回転させる切
   断作動手段とを備えたことを特徴とする原子炉用燃料内
   挿物集合体の減容処理装置。