JPH06313364A - 原子力施設の構造物切断除去方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 原子炉施設の構造物を安全かつ効率的に切断
除去する方法とその方法を実施する装置を提供する。 【構成】 原子力施設の構造物を遠隔操作により作動す
るチェーンソーで切断し除去するために、支持装置１２
に支持されたチェーンソー２５を切断方向に移動するチ
ェーンソー移動装置、チェーンソー移動装置を遠隔操作
する遠隔操作装置５１を備えた原子力施設の構造物切断
除去装置としたものであり、その装置におけるチェーン
ソーのチェーンにダイヤモンドチップを溶着し、あるい
はチェーンソーをフレームに回転自在に支持し、あるい
はチェーンソーのチェーンガイドに注水口及び吸水口を
設けたものであり、また、原子力施設の構造物を遠隔操
作により被切断位置に穿孔し、チェーンソーの切断部を
該穿孔に挿入して切断し除去したものであり、それによ
り原子力施設の構造物を安全かつ効率的に切断除去する
ようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、使用済原子炉を解体除
去するための原子炉の周辺のコンクリート構築物の切断
撤去方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子炉は、一般的に運転開始から３０〜
４０年間運転すると恒久的な運転終了期間となる。原子
炉は、燃料を取り出した後も放射化生成等の残存放射能
を有しており、このような原子炉の廃止措置には安全な
管理、処分を行うため各種の法規制がなされている。

【０００３】廃止措置としては第１の手段として、原子
炉施設を閉鎖し、これを適切な管理下におくもの、第２
の手段として、原子炉に遮断等の工事を行って放射能を
有する物質を強固に外部から隔離するもの、第３の手段
として、原子炉施設内の放射能を有する構造物等を解体
除去するものの３種に大別される。

【０００４】このうち、原子炉設置環境が限定されてい
るため、新設備も同施設内に建築することが望ましく、
上記第３の手段の解体方法を行うことが望ましく、その
ためには、安全でかつ効率的に解体除去する方法の開発
が望まれている。

【０００５】そのための手法として、例えば原子炉の躯
体基部を連続的にコアボーリングを用いて垂直、水平に
切断を行い基部と圧力容器とを切り離し、移動させ、大
型廃棄物保管庫により密封保管する方法が提案されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】原子炉圧力容器の躯体
甚部が除去された後の原子炉圧力容器自体については、
その直径は５ないし８ｍ、高さは１２ないし１８ｍ程度
あり、また、オーステナイト系ステンレス鋼で作られて
いる圧力容器の壁厚は１５０ないし２００ｍｍ程度のた
め、このような大型施設である圧力容器を水平、垂直に
分割する方法が確立されておらず、したがって、圧力容
器は大型密封保管庫で保管している。

【０００７】一方、このような圧力容器を水中におい
て、遠隔操作によりプラズマ切断方法によって切断する
技術が開発中であるが、この方法では、圧力容器、外周
部の切断は可能であるものの、炉内構造物の切断や壁厚
１ないし２ｍもある周辺コンクリート構築物の切断は、
極めて困難である。

【０００８】また、近年、鉄筋コンクリート壁をチェー
ンソーにより切断することが提案されている。即ち、従
来から木材を切断するために汎用されているチェーンソ
ーのチェーンの刃にダイヤモンド焼結チップを溶着し、
小規模な構造物を手作業で切断することが提案されてい
るが、原子炉や壁厚１ないし２ｍもある周辺コンクリー
ト構築物の切断は、対応することはできず、また、作業
者が、安全な場所で遠隔操作することはできない。

【０００９】したがって、本発明は、原子炉施設の構造
物を安全かつ効率的に切断除去する方法とその方法を実
施する装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、原子力施設の構造物を遠隔操作により作動
するチェーンソーで切断し除去するために、支持装置に
支持されたチェーンソーを切断方向に移動するチェーン
ソー移動装置、該チェーンソー移動装置を遠隔操作する
遠隔操作装置を備えた原子力施設の構造物切断除去装置
としたものであり、その装置におけるチェーンソーのチ
ェーンにダイヤモンドチップを溶着し、あるいはチェー
ンソーをフレームに回転自在に支持し、あるいはチェー
ンソーのチェーンガイドに注水口及び吸水口を設けたも
のであり、また、原子力施設の構造物を遠隔操作により
被切断位置に穿孔し、チェーンソーの切断部を該穿孔に
挿入して切断し除去したものであり、それにより原子力
施設の構造物を安全かつ効率的に切断除去するようにし
たものである。

【００１１】

【作用】本発明は、上記のように構成したので、チェー
ンソーを遠隔操作して原子力施設の構造物を切断除去
し、また遠隔操作によってチェーンソー移動装置により
チェーンソーを切断方向に移動して原子力施設の構造物
を切断除去し、あるいはダイヤモンドチップを溶着した
チェーンソーにより原子力施設を迅速に切断除去し、フ
レームに回転自在に支持したチェーンソーにより原子力
施設の構造物に対して自由な方向に切断を行えるように
し、チェーンガイドに設けた給水口から注入する水によ
り、チェーンソーによって原子力施設の構造物切断時に
生じる熱を除去し、その冷却水は、チェーンガイドから
吸引される。また、予め原子力施設の被切断位置に穿孔
し、この穿孔にチェーンソーを駆動しながら切断部を穿
孔に挿入し、チェーンソーにより切断する作業を全て遠
隔操作により行う。

【００１２】

【実施例】本発明の実施例を図面に沿って説明する。図
１に示すように、クローラ１によって走行する台車２上
には、電動モータ及びその電動モータにより駆動される
油圧モータ等を内蔵した本体３と、吐出及び吸入ポン
プ、水タンク、フィルタ等を内蔵した給排水装置４を搭
載している。本体３には、フォークリフト用マスト５
を、下端をヒンジ６で支持し、中間部を油圧シリンダ７
で保持して設けている。フォークリフト用マスト５のレ
ール面８には、支持アーム１０を油圧等により移動自在
に設けており、支持アーム１０の表面には回転ラム１１
を固定し、回転ラム１１の表面に固定した支持フレーム
１２を、油圧等により回転自在に支持している。

【００１３】支持フレーム１２は、図２、図３及び図４
に示すように、４本のスライドパイプ１３を上下の固定
板１４，１５により一体的に固定して構成しており、同
様に、上下の固定板１４、１５に固定された支持パイプ
１６に固定しているプレート１７に、前記回転ラム１０
を固定している。左右２本のスライドパイプ１３の中央
位置には、各々上下の固定板１４，１５に回転自在に支
持されたスクリューロッド１８を設け、このスクリュー
ロッド１８は、上部固定板１４に固定された油圧モータ
２０によって回動される。

【００１４】左右に設けた各２本のスライドパイプ１３
には、各パイプに対し摺動自在に嵌合するチェーンソー
支持装置２１を各々設けており、チェーンソー支持装置
２１は前記スクリューロッド１８が各々螺合し、各油圧
モータ２０の同期駆動によってスクリューロッド１８が
回転する時、その回転方向によって上方あるいは下方に
チェーンソー支持装置２１が移動する。チェーンソー支
持装置２１の先端には２本のバーホルダー２２を突出
し、このバーホルダー２２に設けた長孔２３に、２本の
ガイドピン２４を嵌合した状態でチェーンソー２５のチ
ェーンガイドバー２６を支持している。

【００１５】図５、図６に示すように、バーホルダー２
２に固定した油圧シリンダ２７のロッド２８の先端をチ
ェーンガイドバー２６に固定しており、油圧シリンダ２
７の付勢手段によって、チェーンガイドバー２６を常時
突出方向に付勢しチェーンガイドのたるみを調節してい
る。図２に示すバーホルダー２２には油圧モータ３０を
固定しており、油圧モータ３０で駆動されるスプロケッ
ト３１とチェーンガイドバー２６には、図５に示すよう
にチェーン３２を巻回している。

【００１６】チェーン３２の表面には、切断用ダイヤモ
ンドチップ３３を等間隔で溶着しており、油圧モータ３
０を駆動する時、スプロケット３１が回転し、チェーン
３２は、チェーンガイドバー２６にガイドされて走行
し、ダイヤモンドチップ３３からなる切断刃によって鉄
筋コンクリート構築物等を切断可能となっている。

【００１７】図５、図７に示すように、チェーンガイド
バー２６内には、上ガイド面３５に近接して給水路３７
を形成しており、その端部には給水口３８を備え、この
給水口３８に給水ホース４０を連結する。チェーンガイ
ドバー２６内の給水路３７には、上ガイド面３５に開口
する多数の吐出口４１を設けており、給水ホース４０を
給排水装置４の給水口４２と連結することによって、給
排水装置４内の給水ポンプから供給される水は、吐出口
４１から吐出可能となっている。

【００１８】チェーンガイドバー２６内には、下ガイド
面３９に近接して吸引路４３を形成しており、その端部
には吸水口４４を備え、この吸水口４４に吸引ホース４
５を連結する。チェーンガイドバー２６内の吸引路４３
には、下ガイド面３９に開口する多数の吸引口４６を設
けており、吸引ホース４５を給排水装置４の排水口４７
と連結することによって、給排水装置４内の給水ポンプ
から吸引される水は、吸引口４６から吸引可能となって
いる。それにより吸引口４６から吸引された水は、チェ
ーンを冷却した後、排水口４７から排出される。

【００１９】図１に示すように、チェーンガイドバー２
６の外周には、常時進出方向に付勢される蛇腹ガイド２
９を設けており、チェーンソーによる切断に際しては、
被切断物の表面に常時蛇腹ガイド２９の開口が当接しシ
ール状態となって、蛇腹ガイド２９内での上記給水と吸
引される排水を効率的に循環させるために作用する。

【００２０】チェーン３２を駆動する油圧モータ３０を
初めとする各種油圧機器は、本体３内に設けた電動モー
タによって駆動される油圧ポンプにより生じる油圧を用
い、この油圧を油圧路切換装置等を介して各油圧機器に
導くことにより、各油圧機器の制御を可能としている。
各油圧機器の制御に際しては、本体３とケーブル５０に
より接続し、本体の設置個所とは充分隔離された個所に
設けた制御装置５１により遠隔制御可能となっており、
制御装置５１に設けたモニター５２により、フォークリ
フトマスト５の上端部に固定したテレビカメラ５３で撮
影された映像で監視しつつ各種油圧機器を遠隔操縦す
る。

【００２１】上記装置の使用に際しては、原子炉の炉壁
や関連機器、あるいは周辺の鉄筋コンクリート構造物等
の被切断物に対して、クローラ１の走行により切断装置
９を近接させ、本体３の側下部に設けたアウトリガー３
４を出して支持固定する。次いで、回転ラム１１により
切断方向にチェーンソー２５を合わせ、フォークリフト
マスト５に沿って支持アーム１０を上下し、チェーンソ
ー２５を被切断物の切り出し位置に合わせる。

【００２２】被切断物の切り込みに際しては、吐出口４
１から水を供給し、切断に際して生じるチェーン及び被
切断物の発熱を防ぎ、その水は、チェーンガイドバー２
６内には、下ガイド面３９に近接している吸引路４３の
吸引口４６から吸引され、また、蛇腹２９内において循
環使用される。チェーンソーによる切り込みは、油圧モ
ータ２０の駆動によるスクリューバー１８の回転によっ
て、バーホルダー２２を上下動すること、及び支持アー
ム１０をフォークリフト用マスト５上で移動させること
により行われる。被切断物を垂直方向と水平方向に切断
する際には、最初、垂直方向の切断予定位置を全て切断
し、次いで、回転ラム１１を回転してチェーンソー２５
を水平切断向きに合わせ、水平切断予定位置の下方位置
から上方位置に順に切断していく。なお、上方位置から
下方位置に順に切断していくと、垂直切断と水平切断に
よって分離された被切断ブロックがチェーンソー表面に
載置状態となり、切断が円滑に行われない。

【００２３】上記のような切断作業に際し、切り出し位
置が外表面に面していない途中位置から行う時には、図
８及び図９に示すような３連式コアドリル５６を、前記
切断装置の支持アーム１０に固定し、ドリル５６の駆動
によってチェーンソーにより切り出し位置に３個の近接
した孔を開け、この孔に対して、チェーンソーの先端を
押しつけてチェーンソーを被切断物に貫通して切り込み
を行う。コアドリル５６は、２本のスライドパイプ５７
の両端を端部プレート５８間で支持し、このスライドパ
イプ５７に摺動自在に支持装置６０を設け、支持装置６
０を端部プレート５８間に回動自在に支持したスクリュ
ーロッド６１に螺合させている。支持装置６０には油圧
モータ５９を固定し、その出力軸６２によって中央のド
リルを駆動するとともに、ギア６３によってこれに噛み
合う両側のギア６４を駆動し、各ギア６４を固定した両
側のドリルを駆動している。

【００２４】図９に示すように、端部プレート５８は、
支持アーム１０に突設したアーム６５の端部に回動自在
に支持されており、油圧シリンダ６６によって、図７に
おいて実線で示す垂直位置と、破線で示す水平位置とな
ることが可能であり、チェーンソーの垂直切断部には垂
直方向に支持して穿孔し、水平切断部には水平方向に支
持して穿孔する。

【００２５】上記コアドリル５５を併用して前記切断装
置により切断作業を行う際には、図１０に示すように、
コアドリルによって垂直切断予定線６７の上端部に３個
のドリル孔６８が垂直に並ぶように穿孔する。次いで、
水平切断予定線７０の端部に対して、同様に３個のドリ
ル孔６８が水平に並ぶように穿孔する。このような穿孔
作業においても、前記切断装置と同様に図示しない遠隔
操縦装置により遠隔地から作業を行う。

【００２６】穿孔作業終了後、前記切断装置におけるチ
ェーンソーを、垂直切断予定線６７の上端部のドリル６
８の高さに合わせ、被切断壁６９に対して切り込みを入
れる。この時、３個のドリル孔６８間の間隔が小さいの
で、チェーンガイドバー２６の先端部を押し込むことに
より容易に被切断壁６９を貫通することができる。貫通
後は、前記のように垂直切断を行う。垂直切断をすべて
終了した後は、チェーンソーを水平状態にし、水平切断
予定線７０の端部のドリル孔６８にチェーンソーを切り
込んで挿入し、前記と同様水平切断をおこなう。なお、
チェーンガイドバー２６の巾は通常３００ｍｍ以上のも
のが用いられ、また、切断部のダイヤモンドチップの横
巾は２０ｍｍ以下で使用されるので、コアドリルの穿孔
径は１１０乃至１２７ｍｍ程度のものを３連結するのが
望ましい。

【００２７】縦方向及び横方向の切断部の巾は１．５ｍ
程度とし、厚さ１．５ｍのコンクリート構築物を切断し
た時、切断後の各ブロックは８．５トン程度のものとな
る。このプロックは、予め施設したレール上を走行する
ホイストにより搬出するか、あるいは、事前にブロック
に形成した孔に大型フォークリフトのハンガー部を挿入
し、支持して搬出する。

【００２８】上記実施例においては、垂直壁を切断する
例を示したが、図１１に示すように、水平床面を切断る
ことも可能である。この際には、本体３の両側に配置し
た支持フレーム７１を、フォークリフト用マスト５に上
下動自在に支持し、チェーンソー２５を垂直に支持して
床面７２を切断する。この時、チェーンソー２５は床面
７２を貫通することなく、下端に切り残し７３を形成す
るように切断することによって、チェーンソーに供給し
た水が外部に放散して回収不能となることを防ぐことが
望ましい。

【００２９】上記実施例のほか、各種の手段を採用する
ことができ、例えば、チェーンガイドバーにおけるチェ
ーンガイド部は、通常、鋼を用いているが、ガイド部、
チェーン走行部やチェーンにセラミック材料を用いるこ
とにより摩耗を低減することができる。

【００３０】また、切断装置にチェーンソーを２個設け
た例を示したが、１個のみでも良く、また２個設けた場
合においても、切断予定線が奇数本の場合は、最初ある
いは最後は片方のチェーンソーを外して１個のチェーン
ソーの状態で使用することとなる。

【００３１】また、垂直切断に際しては、上方から下方
の切断ばかりでなく、下方から上方に切断しても良く、
チェーンソーをギャ等の組み込みにより、１８０度可変
式としても良い。なお、上方から下方への切断時には、
油圧モータによる下方への送りのほかチェーンソー等の
自重ないしは重錘により切り込みを行っても良い。

【００３２】チェーンソーによる切り込みに際しては、
スクリューバーの回転によるもののほか、油圧シリンダ
により直接移動させても良く、またラックとピニオンに
よる送り機構を用いても良い。

【００３３】チェーンソーの駆動に際しては、油圧モー
タのほか高周波モータ等の駆動モータを直接用いても良
く、油圧モータを用いる際にも、その油圧発生源の油圧
ポンプを電動モータで駆動するほか内燃機関を用いても
良く、更に、油圧ポンプ及びその駆動機を切断装置の本
体内に収納するほか、遠隔地に設置し、油圧を管により
各油圧機器に送給しても良い。この時、遠隔地に設けた
制御装置と一体化しても良い。

【００３４】また、切断時の水の供給及び排水に際して
は、チェーンガイドバーに設けた給排水路を用いるほ
か、蛇腹内に溜った水を直接排水しても良く、この手段
を前記チェーンガイドバーに設けた給排水路を用いるも
のと適宜選択し、あるいは併用しても良い。

【００３５】チェーンソーの冷却に際しては、水のほ
か、液体窒素や圧搾空気を用いても良い。

【００３６】切断機の制御に際しては、ケーブルによる
遠隔制御のほか、無線による遠隔制御も可能である。な
お、本発明による切断方法及び装置は、トンネル工事に
際し無破発工法として採用することもできる。その際、
切断部所に油圧式セリ矢を用いて割岩することで岩を取
り除く。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、上記のようにしてなるので、
原子力施設の構造物を安全かつ効率的に切断し除去する
ことができ、チェーンソーのチェーンにダイヤモンドチ
ップを溶着するとチェーンソーの耐久性が向上し、チェ
ーンソーをフレームに回転自在に支持すると、チェーン
ソーを垂直切断向きと水平切断向き等の自由な切断方向
に向けることができる。またチェーンソーのチェーンガ
イドに注水口及び吸水口を設けると、チェーンに対して
確実に冷却用の水が供給でき、かつ、吸水口からの吸水
は、循環させて再び使用することが可能となる。更に、
被切断位置に穿孔した後、チェーンソーの切断部をこの
穿孔に挿入して切断する際は、チェーンソーによる切断
が容易となり、作業効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の切断装置の側面及び制御装置
の斜視図である。

【図２】同切断装置のチェーンソー支持装置近傍の側面
図である。

【図３】図２の正面図である。

【図４】図２の油圧モータ駆動部の正面図である。

【図５】図１のチェーンガイドバー近傍の側面図であ
る。

【図６】チェーンソーの一部拡大側面図である。

【図７】チェーンガイドバー近傍の一部拡大側面図であ
る。

【図８】コアドリルの実施例を示す側面図である。

【図９】同正面図である。

【図１０】切断装置による切断状態を示す正面図であ
る。

【図１１】本発明を床面切断に用いた実施例を示す側面
図である。

【符号の説明】

１ クローラ ３ 本体 ４ 給排水装置 ５ フォークリフト用マスト １０ 支持アーム １１ 回転ラム １２ 支持フレーム １３ スライドパイプ １４ 固定板 １５ 固定板 １６ 支持パイプ １７ プレート １８ スクリューロッド ２０ 油圧モータ ２１ チェーン支持装置 ２２ バーホルダー ２４ ガイドピン ２５ チェーンソー ２６ チェーンガイドバー ２７ 油圧ダンパー ２９ 蛇腹ガイド ３０ 油圧モータ ３１ スプロケット ３２ チェーン ３３ ダイヤモンドチップ ３７ 給水路 ３８ 給水口 ４０ 給水ホース ４１ 吐出口 ４３ 吸引路 ４４ 吸水口 ４５ 吸引ホース ４６ 吸引口 ４７ 排水口 ５１ 制御装置 ５２ モニター ５３ テレビカメラ ５６ コアドリル ５７ スライドパイプ ６０ 支持装置 ６１ スクリューロッド ６３ ギヤ ６４ ギヤ ６５ アーム ６６ 油圧シリンダ ６７ 垂直切断予定線 ６８ ドリル孔 ７０ 水平切断予定線 ７１ 支持フレーム ７２ 床面 ７３ 切り残し

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原子力施設の構造物を遠隔操作により作動
   するチェーンソーで切断し除去することを特徴とする原
   子力施設の構造物切断除去方法。
2. 【請求項２】支持装置に支持されたチェーンソーを切断
   方向に移動するチェーンソー移動装置、該チェーンソー
   移動装置を遠隔操作する遠隔操作装置を備えたことを特
   徴とする原子力施設の構造物切断除去装置。
3. 【請求項３】チェーンソーのチェーンにダイヤモンドチ
   ップを溶着してなる請求項２記載の原子力施設の構造物
   の切断除去装置。
4. 【請求項４】チェーンソーをフレームに回転自在に支持
   してなる請求項２または請求項３記載の原子力施設の構
   造物切断除去装置。
5. 【請求項５】チェーンソーのチェーンガイドに注水口及
   び吸水口を設けてなる請求項２、請求項３または請求項
   ４記載の原子力施設の構造物切断除去装置。
6. 【請求項６】原子力施設の構造物を遠隔操作により被切
   断位置に穿孔し、チェーンソーの切断部を該穿孔に挿入
   して切断し除去することを特徴とする原子力施設の構造
   物切断除去方法。