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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023147487
(43)【公開日】2023-10-13
(54)【発明の名称】チャンネルファスナ取扱装置
(51)【国際特許分類】
G21C 3/33 20060101AFI20231005BHJP
G21C 19/07 20060101ALI20231005BHJP
【ＦＩ】
G21C3/33 510
G21C19/07
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022055005
(22)【出願日】2022-03-30
(71)【出願人】
【識別番号】000003687
【氏名又は名称】東京電力ホールディングス株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】591130319
【氏名又は名称】東京パワーテクノロジー株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】592207256
【氏名又は名称】株式会社興洋
(74)【代理人】
【識別番号】100090228
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 邦彦
(72)【発明者】
【氏名】土井 秀信
(72)【発明者】
【氏名】府川 慶太
(72)【発明者】
【氏名】渡部 拓史
(72)【発明者】
【氏名】高村 正和
(57)【要約】
【課題】燃料集合体の上部に装着されるチャンネルファスナを取り扱う装置において、ねじ回し工具を固定用ねじの位置に容易に位置決めできるようにする。
【解決手段】チャンネルファスナ取扱装置６０は旋回装置６８、旋回部７０、ねじ操作回転軸部７４、ねじ回し工具７８、係合部材７２を有する。旋回装置６８は旋回モータ６９により旋回部７０を旋回軸ＡＸ１の周り方向に旋回駆動する。ねじ操作回転軸部７４は一端側が旋回部７０に回転可能に支持され、旋回軸ＡＸ１と同軸に配された回転軸ＡＸ２の周り方向にねじ回転モータ７１により回転駆動される。ねじ回し工具７８はねじ操作回転軸部７４の他端部に連結されて回転軸ＡＸ２上に配置される。係合部材７２は一端側が旋回部７０に連結されて旋回する。係合部材７２は他端側の旋回軸ＡＸ１を外れた箇所に、燃料ラックと燃料集合体との間の隙間に挿入されるガイド板８２を有する。
【選択図】図１Ａ
【解決手段】チャンネルファスナ取扱装置６０は旋回装置６８、旋回部７０、ねじ操作回転軸部７４、ねじ回し工具７８、係合部材７２を有する。旋回装置６８は旋回モータ６９により旋回部７０を旋回軸ＡＸ１の周り方向に旋回駆動する。ねじ操作回転軸部７４は一端側が旋回部７０に回転可能に支持され、旋回軸ＡＸ１と同軸に配された回転軸ＡＸ２の周り方向にねじ回転モータ７１により回転駆動される。ねじ回し工具７８はねじ操作回転軸部７４の他端部に連結されて回転軸ＡＸ２上に配置される。係合部材７２は一端側が旋回部７０に連結されて旋回する。係合部材７２は他端側の旋回軸ＡＸ１を外れた箇所に、燃料ラックと燃料集合体との間の隙間に挿入されるガイド板８２を有する。
【選択図】図１Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
燃料集合体の上部に装着されるチャンネルファスナを取り扱うチャンネルファスナ取扱装置において、
旋回モータを有する旋回装置と、
ねじ回転モータを有し前記旋回装置に連結されて前記旋回モータにより所定の旋回軸の周り方向に旋回駆動される旋回部と、
一端側が前記旋回部に回転可能に支持され、前記旋回軸と同軸に配された回転軸の周り方向に前記ねじ回転モータにより回転駆動されるねじ操作回転軸部と、
前記チャンネルファスナの固定用ねじのねじ頭部に嵌合可能に構成され、前記ねじ操作回転軸部の他端部に連結されて前記回転軸上に配置され、該ねじ操作回転軸部の回転動作に従動して該回転軸の周り方向に回転して、嵌合した前記ねじ頭部を回転駆動するねじ回し工具と、
一端側が前記旋回部に連結されて該旋回部の旋回動作に従動して旋回する係合部材とを具え、
前記係合部材は、他端側の前記旋回軸を外れた箇所に、燃料プール内の燃料ラックと該燃料ラックに収容された前記燃料集合体との間の隙間に挿入されるガイド板による係合部を有する
チャンネルファスナ取扱装置。
旋回モータを有する旋回装置と、
ねじ回転モータを有し前記旋回装置に連結されて前記旋回モータにより所定の旋回軸の周り方向に旋回駆動される旋回部と、
一端側が前記旋回部に回転可能に支持され、前記旋回軸と同軸に配された回転軸の周り方向に前記ねじ回転モータにより回転駆動されるねじ操作回転軸部と、
前記チャンネルファスナの固定用ねじのねじ頭部に嵌合可能に構成され、前記ねじ操作回転軸部の他端部に連結されて前記回転軸上に配置され、該ねじ操作回転軸部の回転動作に従動して該回転軸の周り方向に回転して、嵌合した前記ねじ頭部を回転駆動するねじ回し工具と、
一端側が前記旋回部に連結されて該旋回部の旋回動作に従動して旋回する係合部材とを具え、
前記係合部材は、他端側の前記旋回軸を外れた箇所に、燃料プール内の燃料ラックと該燃料ラックに収容された前記燃料集合体との間の隙間に挿入されるガイド板による係合部を有する
チャンネルファスナ取扱装置。
【請求項2】
前記係合部材は管状部材を有し、
前記ねじ操作回転軸部は前記管状部材の内部空間に該管状部材と同軸に配置されて該管状部材に対して前記回転軸の周り方向に回転可能に支持される
請求項１に記載のチャンネルファスナ取扱装置。
前記ねじ操作回転軸部は前記管状部材の内部空間に該管状部材と同軸に配置されて該管状部材に対して前記回転軸の周り方向に回転可能に支持される
請求項１に記載のチャンネルファスナ取扱装置。
【請求項3】
前記ねじ操作回転軸部の外周に該ねじ操作回転軸部の軸方向に移動可能に外装されたスリーブと、
前記スリーブに係合し該スリーブの前記軸方向の移動により操作されて前記ねじ回し工具と前記ねじ頭部との嵌合状態をロックしまたはアンロックするロック部材と、
前記管状部材に支持されて前記スリーブを該ねじ操作回転軸部の軸方向に可逆移動させるスリーブ駆動部と
を具える請求項２に記載のチャンネルファスナ取扱装置。
前記スリーブに係合し該スリーブの前記軸方向の移動により操作されて前記ねじ回し工具と前記ねじ頭部との嵌合状態をロックしまたはアンロックするロック部材と、
前記管状部材に支持されて前記スリーブを該ねじ操作回転軸部の軸方向に可逆移動させるスリーブ駆動部と
を具える請求項２に記載のチャンネルファスナ取扱装置。
【請求項4】
前記ねじ操作回転軸部の内部に前記回転軸に沿って形成された空洞と、
前記空洞に前記回転軸に沿った方向に移動可能に収容され、一端部が前記ねじ回し工具から突出して該ねじ回し工具に嵌合した前記固定用ねじの前記ねじ頭部に当接可能に配置される棒状の検出ロッドと、
前記旋回部または前記ねじ操作回転軸部に対する前記検出ロッドの、前記回転軸に沿った方向の位置を検出する位置センサと
を具える請求項１から３のいずれか１つに記載のチャンネルファスナ取扱装置。
前記空洞に前記回転軸に沿った方向に移動可能に収容され、一端部が前記ねじ回し工具から突出して該ねじ回し工具に嵌合した前記固定用ねじの前記ねじ頭部に当接可能に配置される棒状の検出ロッドと、
前記旋回部または前記ねじ操作回転軸部に対する前記検出ロッドの、前記回転軸に沿った方向の位置を検出する位置センサと
を具える請求項１から３のいずれか１つに記載のチャンネルファスナ取扱装置。
【請求項5】
前記ねじ操作回転軸部は前記旋回部に対し前記回転軸に沿った方向に移動可能に支持され、
前記ねじ操作回転軸部は、前記固定用ねじに掛かる該ねじ操作回転軸部の重量をキャンセルするバランスシリンダを介して前記旋回部に支持される請求項１から４のいずれか１つに記載のチャンネルファスナ取扱装置。
前記ねじ操作回転軸部は、前記固定用ねじに掛かる該ねじ操作回転軸部の重量をキャンセルするバランスシリンダを介して前記旋回部に支持される請求項１から４のいずれか１つに記載のチャンネルファスナ取扱装置。
【請求項6】
前記旋回装置の固定部に連結されて前記係合部材を前記旋回軸の周り方向に旋回可能に支持する補強フレームを具える請求項１から５のいずれか１つに記載のチャンネルファスナ取扱装置。
【請求項7】
前記燃料集合体が燃料プール内の燃料ラックに収容され、前記ガイド板が前記燃料ラックと前記燃料集合体との間の前記隙間に挿入され、前記ねじ回し工具が前記ねじ頭部を回転駆動する状態において、前記旋回軸および前記回転軸は前記燃料プールの水面に対して垂直に配置され、前記旋回モータおよび前記ねじ回転モータは前記燃料プールの上方の水没しない位置に配置されるように構成されている請求項１から６のいずれか１つに記載のチャンネルファスナ取扱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は燃料集合体の上部に装着されるチャンネルファスナを取り扱う装置に関し、動力を用いてチャンネルファスナの固定用ねじを回転駆動するものである。
【背景技術】
【0002】
下記特許文献１には、沸騰水型原子炉において、燃料プール内の燃料ラックに収容された燃料集合体から、動力を用いてチャンネルファスナを取り外すチャンネルファスナ取扱装置が記載されている。この従来のチャンネルファスナ取扱装置について説明する。図１５は特許文献１の図１を示す。このチャンネルファスナ取扱装置は、ホイスト９から装置本体１０を吊り下げ、燃料プール内に沈めてチャンネルファスナ６の固定用ねじ７をねじ回転モータ２５の駆動で操作するように構成されている。すなわち、装置本体１０の下端部にはガイド１０ａが形成されている。装置本体１０の側面には垂直駆動機構を構成するエアシリンダ１４が装置本体１０に対し旋回モータ１３の駆動で、装置本体１０内に位置する旋回軸１１の回り方向に旋回可能に取り付けられている。エアシリンダ１４のシャフト１５にはファスナ挟持機構２２が連結されている。ファスナ挟持機構２２の下端部には固定用ねじ７を回転駆動するねじ回し工具２７が配置されている。ねじ回し工具２７はファスナ挟持機構２２に具えられたねじ回転モータ２５で回転駆動される。
【0003】
この従来のチャンネルファスナ取扱装置を用いたチャンネルファスナの取外し作業は次のようにして行われる。ホイスト９を操作して装置本体１０を降下させて燃料プール内に沈める。装置本体１０の下端部のガイド１０ａを燃料ラック５に貯蔵された燃料集合体２の上部のハンドル（取っ手）３に係合させて、装置本体１０を燃料集合体２の上部に支持する。この状態で、旋回モータ１３を駆動してエアシリンダ１４を旋回軸１１の回り方向に旋回させて、ファスナ挟持機構２２のねじ回し工具２７を固定用ねじ７の真上に位置決めする。エアシリンダ１４を伸長方向に駆動してファスナ挟持機構２２を降下させ、ねじ回し工具２７を固定用ねじ７のねじ頭部に嵌合させる。ねじ回し工具２７に配置された鋼球２８で該嵌合状態をロックする。ファスナ挟持機構２２内のねじ回転モータ２５の駆動でねじ回し工具２７を回転し固定用ねじ７を緩める。固定用ねじ７が燃料集合体２から外れたらエアシリンダ１４を短縮方向に駆動してファスナ挟持機構２２を上昇させて固定用ねじ７をチャンネルファスナ６ごと引き上げる。エアシリンダ１４を旋回モータ１３の駆動で旋回軸１１の回り方向に旋回させてチャンネルファスナ受け３０の真上に位置決めする。鋼球２８による固定用ねじ７のロックを解除してチャンネルファスナ６をチャンネルファスナ受け３０内に落下させて収納する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第２５６３４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前記従来のチャンネルファスナ取扱装置によれば、ねじ回し工具２７を固定用ねじ７に嵌合させるのに２段階の旋回操作が必要である。すなわち、はじめに、装置本体１０をハンドル３の真上位置に位置決めしたら、例えばホイスト９のフックの回転により装置本体１０を自身の軸周り方向に旋回させてガイド１０ａの係合溝（符号なし）をハンドル３に係合する向きに合わせる（第１段階の旋回）。ホイスト９を下降させてガイド１０ａの係合溝をハンドル３に係合させる。これで装置本体１０は燃料集合体２の上部に支持される。続いて、旋回モータ１３を駆動して、エアシリンダ１４を旋回軸１１の周り方向に旋回させてねじ回し工具２７を固定用ねじ７の真上に位置決めする（第２段階の旋回）。この状態でエアシリンダ１４を伸長方向に駆動してファスナ挟持機構２２を下降させることにより、ねじ回し工具２７を固定用ねじ７のねじ頭部に嵌合させる。また、福島第一原子力発電所３号機の使用済み燃料プール内に保管されていた燃料集合体のように、そのハンドルが、飛散落下した瓦礫によって変形している場合がある。このようにハンドルが変形している場合に、前記従来のチャンネルファスナ取扱装置ではガイド１０ａをハンドル３に係合させることができないため、チャンネルファスナ６を取り扱うことができなかった。また、前記従来のチャンネルファスナ取扱装置は装置本体１０を燃料プール内に水没させて使用するので（特許文献１の図３参照）、旋回モータ１３およびねじ回転モータ２５について厳重な防水対策が必要であった。
【0006】
この発明は、前記従来技術における問題点を解決可能にしたチャンネルファスナ取扱装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明は、燃料集合体の上部に装着されるチャンネルファスナを取り扱うチャンネルファスナ取扱装置において、旋回モータを有する旋回装置と、ねじ回転モータを有し前記旋回装置に連結されて前記旋回モータにより所定の旋回軸の周り方向に旋回駆動される旋回部と、一端側が前記旋回部に回転可能に支持され、前記旋回軸と同軸に配された回転軸の周り方向に前記ねじ回転モータにより回転駆動されるねじ操作回転軸部と、前記チャンネルファスナの固定用ねじのねじ頭部に嵌合可能に構成され、前記ねじ操作回転軸部の他端部に連結されて前記回転軸上に配置され、該ねじ操作回転軸部の回転動作に従動して該回転軸の周り方向に回転して、嵌合した前記ねじ頭部を回転駆動するねじ回し工具と、一端側が前記旋回部に連結されて該旋回部の旋回動作に従動して旋回する係合部材とを具え、前記係合部材は、他端側の前記旋回軸を外れた箇所に、燃料プール内の燃料ラックと該燃料ラックに収容された前記燃料集合体との間の隙間に挿入されるガイド板による係合部を有するものである。これによれば、旋回部の旋回軸とねじ操作回転軸部の回転軸が同軸に配置されかつ該回転軸上にねじ回し工具が配置されているので、ガイド板を燃料ラックと燃料集合体との間の隙間に挿入可能な姿勢に配置するために旋回部を旋回させても燃料集合体に対するねじ回し工具の位置は変動しない。つまり、旋回部の旋回に伴う燃料集合体に対するねじ回し工具の位置の変動がないので、ねじ回し工具を固定用ねじの位置に容易に位置決めすることができる。また、この発明によれば、ガイド板を燃料ラックと燃料集合体との間の隙間に挿入することにより燃料集合体に対するチャンネルファスナ取扱装置の位置決めを行うことができる。したがって、燃料集合体のハンドルを燃料集合体に対するチャンネルファスナ取扱装置の位置決めに利用しないので、この発明のチャンネルファスナ取扱装置はハンドルが変形した燃料集合体に対しても使用することができる。
【0008】
この発明において、前記係合部材は管状部材を有し、前記ねじ操作回転軸部は前記管状部材の内部空間に該管状部材と同軸に配置されて該管状部材に対して前記回転軸の周り方向に回転可能に支持されるものとすることができる。これによれば、ねじ操作回転軸部を係合部材の管状部材で回転可能に支持することができる。
【0009】
この発明は、前記ねじ操作回転軸部の外周に該ねじ操作回転軸部の軸方向に移動可能に外装されたスリーブと、前記スリーブに係合し該スリーブの前記軸方向の移動により操作されて前記ねじ回し工具と前記ねじ頭部との嵌合状態をロックしまたはアンロックするロック部材と、前記管状部材に支持されて前記スリーブを該ねじ操作回転軸部の軸方向に可逆移動させるスリーブ駆動部とを具えることができる。これによれば、ねじ操作回転軸部に外装されたスリーブをスリーブ駆動部でねじ操作回転軸部の軸方向に可逆移動させることによりロック部材を操作して、ねじ回し工具とねじ頭部との嵌合状態をロックしまたはアンロックすることができる。
【0010】
この発明は、前記ねじ操作回転軸部の内部に前記回転軸に沿って形成された空洞と、前記空洞に前記回転軸に沿った方向に移動可能に収容され、一端部が前記ねじ回し工具から突出して該ねじ回し工具に嵌合した前記固定用ねじの前記ねじ頭部に当接可能に配置される棒状の検出ロッドと、前記旋回部または前記ねじ操作回転軸部に対する前記検出ロッドの、前記回転軸に沿った方向の位置を検出する位置センサとを具えることができる。これによれば、検出ロッドと位置センサとにより、ねじ回し工具とねじ頭部との嵌合・非嵌合状態を検出することができる。
【0011】
この発明において、前記ねじ操作回転軸部は前記旋回部に対し前記回転軸に沿った方向に移動可能に支持され、前記ねじ操作回転軸部は、前記固定用ねじに掛かる該ねじ操作回転軸部の重量をキャンセルするバランスシリンダを介して前記旋回部に支持されているものとすることができる。これによれば、ねじ回し工具で固定用ねじを回転することに伴い必然的に生じる固定用ねじの軸方向の移動を、旋回部に対するねじ操作回転軸部の、回転軸に沿った方向に移動で吸収することができる。また、ねじ操作回転軸部に検出ロッドが組み込まれ、位置センサが旋回部に対する検出ロッドの、回転軸に沿った方向の位置を検出するように配置されている場合には、検出ロッドと位置センサとにより、ねじ回し工具とねじ頭部との嵌合・非嵌合状態および燃料集合体に対する固定用ねじの緩み（外れ）・締まり（非外れ）状態の両状態を検出することができる。また、バランスシリンダにより固定用ねじに掛かる該ねじ操作回転軸部の重量をキャンセルして、ねじ回し工具による固定用ねじの回転を軽い力で行うことができる。
【0012】
この発明は、前記旋回装置の固定部に連結されて前記係合部材を前記旋回軸の周り方向に旋回可能に支持する補強フレームを具えるものとすることができる。これによれば、係合部材を補強フレームで支持することができる。
【0013】
この発明は、前記ガイド板の周辺を撮影可能に前記係合部材に取り付けられたテレビカメラを具えるものとすることができる。これによれば、テレビカメラの映像を見ながらガイド板を燃料ラックと燃料集合体との間の隙間に挿入可能な姿勢に配置することができる。
【0014】
この発明は、前記燃料集合体が燃料プール内の燃料ラックに収容され、前記ガイド板が前記燃料ラックと前記燃料集合体との間の前記隙間に挿入され、前記ねじ回し工具が前記ねじ頭部を回転駆動する状態において、前記旋回軸および前記回転軸は前記燃料プールの水面に対して垂直に配置され、前記旋回モータおよび前記ねじ回転モータは前記燃料プールの上方の水没しない位置に配置されるように構成されているものとすることができる。これによれば、旋回モータおよび前記ねじ回転モータは燃料プールの上方の水没しない位置に配置されるので、厳重な防水対策を不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1A】この発明の実施の形態に係るチャンネルファスナ取扱装置の全体構成を示す立面図（一部断面正面図）である。
【図3B】同旋回装置の詳細構成を示す断面正面図である。
【図3C】同旋回装置の詳細構成を示す平面図である。
【図4B】同旋回部の詳細構成を示す断面正面図である。
【図4C】同旋回部の詳細構成を示す平面図である。
【図4D】同旋回部の詳細構成を示す断面側面図である。
【図11】図１のチャンネルファスナ取扱装置を有する図２のシステム構成および図８の制御系統を用いて図９Ａ、図９Ｂに示す配置からチャンネルファスナを取り外す一連の作業の全工程の一例を示すフローチャートである。
【図12A】図１２Ａ～図１２Ｃは図１１のチャンネルファスナの取外し作業におけるチャンネルファスナ取扱装置のヘッド部の動作を示す断面正面図である。このうち、図１２Ａはガイド板がチャンネルファスナの上方に位置決めされた後、燃料集合体と燃料ラックとの間の隙間に挿入される前の状態を示す。
【図12B】図１２Ａに続く動作を示す断面正面図で、チャンネルファスナ取扱装置を下降させてガイド板を燃料集合体と燃料ラックとの間の隙間に挿入してねじ回し工具をねじ頭部に嵌合させた後、スリーブによるロック前の状態を示す。
【図15】特許文献１に記載された従来のチャンネルファスナ取扱装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
この発明の実施の形態を以下説明する。ここではこの発明によるチャンネルファスナ取扱装置をチャンネルファスナの取外し用途に使用する場合について説明する。
【0017】
《原子炉建屋内におけるチャンネルファスナ取扱装置の使用時の配置および同装置の概要構成の説明》
図２は原子炉建屋４０内におけるこの実施の形態に係るチャンネルファスナ取扱装置６０の配置の概要を模式的に示す。原子炉建屋４０内の床４２の上には、燃料プール４４（使用済み核燃料貯蔵プール）を挟んでその両側の位置にレール４６，４６が敷設されている。燃料プール４４内には燃料ラック４５が水没状態に設置されている。燃料ラック４５には燃料集合体４７が出し入れ可能に収納されている。レール４６，４６の上にはクレーン走行部４８がモータ駆動でレール４６，４６に沿って図２の紙面に直交する方向に移動可能に配置されている。クレーン走行部４８は、左右の脚５０，５０と、脚５０，５０の頂部間に水平に渡されたガーダ５２を門形に組み付けた構成を有する。クレーン走行部４８は脚５０，５０の下端部に取り付けられた車輪５０ａ，５０ａでレール４６，４６の上に支持される。ガーダ５２にはホイスト５４がモータ駆動でガーダ５２に沿って図２の紙面の左右方向に移動可能に配置されている。ホイスト本体部５４ａには、図示しない移動装置、巻上装置等が搭載されている。移動装置はホイスト本体部５４ａをモータ駆動でガーダ５２に沿って移動させる。巻上装置からはワイヤロープ５６が吊り下げられている。ワイヤロープ５６にはフックブロック５８が吊り下げられている。巻上装置はワイヤロープ５６をモータ駆動で巻き上げ、巻き下げることにより、フックブロック５８を昇降させる。フックブロック５８にはフック５８ａが取り付けられている。フック５８ａにはチャンネルファスナ取扱装置６０の頂部の吊環６２が着脱自在に掛けられる。これによりチャンネルファスナ取扱装置６０は、その長手方向を鉛直方向に延在させた姿勢でフック５８ａに着脱可能に吊り下げられる。
図２は原子炉建屋４０内におけるこの実施の形態に係るチャンネルファスナ取扱装置６０の配置の概要を模式的に示す。原子炉建屋４０内の床４２の上には、燃料プール４４（使用済み核燃料貯蔵プール）を挟んでその両側の位置にレール４６，４６が敷設されている。燃料プール４４内には燃料ラック４５が水没状態に設置されている。燃料ラック４５には燃料集合体４７が出し入れ可能に収納されている。レール４６，４６の上にはクレーン走行部４８がモータ駆動でレール４６，４６に沿って図２の紙面に直交する方向に移動可能に配置されている。クレーン走行部４８は、左右の脚５０，５０と、脚５０，５０の頂部間に水平に渡されたガーダ５２を門形に組み付けた構成を有する。クレーン走行部４８は脚５０，５０の下端部に取り付けられた車輪５０ａ，５０ａでレール４６，４６の上に支持される。ガーダ５２にはホイスト５４がモータ駆動でガーダ５２に沿って図２の紙面の左右方向に移動可能に配置されている。ホイスト本体部５４ａには、図示しない移動装置、巻上装置等が搭載されている。移動装置はホイスト本体部５４ａをモータ駆動でガーダ５２に沿って移動させる。巻上装置からはワイヤロープ５６が吊り下げられている。ワイヤロープ５６にはフックブロック５８が吊り下げられている。巻上装置はワイヤロープ５６をモータ駆動で巻き上げ、巻き下げることにより、フックブロック５８を昇降させる。フックブロック５８にはフック５８ａが取り付けられている。フック５８ａにはチャンネルファスナ取扱装置６０の頂部の吊環６２が着脱自在に掛けられる。これによりチャンネルファスナ取扱装置６０は、その長手方向を鉛直方向に延在させた姿勢でフック５８ａに着脱可能に吊り下げられる。
【0018】
チャンネルファスナ取扱装置６０は、外形的には、上から順に、基部６０Ａ、軸部６０Ｂ、ヘッド部６０Ｃを同軸上に一列に配列して全体を一体に組み付けた構成を有する。チャンネルファスナ取扱装置６０の長手方向（上下方向）の全長は、燃料ラック４５内の燃料集合体４７の上部に装着されたチャンネルファスナを操作するのに必要な長さに設定されており、例えば約１０ｍ程度である。
【0019】
基部６０Ａには旋回モータ、ねじ回転モータ等が搭載されている。ヘッド部６０Ｃにはねじ回し工具、ガイド板、テレビカメラ等が配置されている。ねじ回し工具はチャンネルファスナの固定用ねじのねじ頭部に嵌合して該固定用ねじを回転させて、その回転方向に応じて該固定用ねじを燃料集合体４７の上部に対し緩めまたは締める。ガイド板はねじ回し工具を固定用ねじの直ぐ上の位置に案内する作業に利用される。テレビカメラはこの案内作業を行う際に作業者が燃料集合体４７に対するガイド板の位置を作業用モニタ（テレビモニタ）で確認するのに利用される。ガイド板はまた、チャンネルファスナ取扱装置６０による作業時に、チャンネルファスナ取扱装置６０を燃料集合体４７に支持するのに利用される。
【0020】
軸部６０Ｂには、外側から順にガイド管（係合部材）、ねじ操作回転軸部、検出ロッドの３本の軸部材（詳細は後述）を同軸に配置した同軸集合部材６１が配置されている。ガイド管は旋回モータの駆動でその軸回り方向に回転され、その回転はガイド板（係合部）に伝達される。これにより、ガイド板は該軸回り方向に旋回して、燃料集合体４７に対して旋回方向に位置決めされる。ねじ操作回転軸部はガイド管に挿通支持されて、ねじ回転モータの駆動でその軸回り方向に回転される。ねじ操作回転軸部の回転は、ねじ操作回転軸部の先端に同軸に連結配置されたねじ回し工具に伝達される。その結果、ねじ回し工具は該軸回り方向に回転されて、該ねじ回し工具に嵌合した固定用ねじを回転する。検出ロッドはねじ操作回転軸部に挿通支持されて、自重によりその下端部がねじ回し工具に所定量突出可能に（ねじ回し工具の凹所に出入り可能に）配置されている。検出ロッドは燃料集合体からチャンネルファスナを取り外す作業において、ねじ回し工具に対する固定用ねじの嵌合完了および燃料集合体に対する固定用ねじの外れ完了を検出する。
【0021】
軸部６０Ｂは補強フレーム６３を有する。補強フレーム６３は同軸集合部材６１に沿って四角柱状に組まれて配置され、同軸集合部材６１を包囲して支持する。同軸集合部材６１はその軸回り方向に旋回可能に補強フレーム６３に支持される。補強フレーム６３の頂部は基部６０Ａの補強フレームトップ６５の底板６５ｂに不動に連結されている。同軸集合部材６１のガイド管は補強フレーム６３に対し旋回可能、昇降不能である。同軸集合部材６１のねじ操作回転軸部はガイド管に対し回転可能、昇降可能（ただし下降方向への抜け止めストッパあり）である。同軸集合部材６１の検出ロッドはねじ操作回転軸部に対し昇降可能（ただし下降方向への抜け止めストッパあり）、回転可能（ただし回転不能でも問題ない）である。ガイド管の旋回軸ＡＸ１とねじ操作回転軸部の回転軸ＡＸ２は同軸に配置されている。
【0022】
チャンネルファスナ取扱装置６０を使用して燃料集合体からチャンネルファスナを取り外す作業を行う際には、図２に示すように、ヘッド部６０Ｃの全体と軸部６０Ｂの長手方向の途中位置までの部分が燃料プール４４内に水没し、基部６０Ａは水没しない。この実施の形態ではホイスト５４のフック５８ａは鉛直軸回り方向に回転不能にフックブロック５８に取り付けられている。またフックブロック５８自身も鉛直軸回り方向に回転不能にホイスト本体部５４ａに吊り下げられている。したがって、チャンネルファスナ取扱装置６０の頂部の吊環６２も鉛直軸回り方向に回転不能にフック５８ａに掛けられている。吊環６２に連結固定された補強フレームトップ６５および補強フレーム６３も鉛直軸回り方向に回転不能である。
【0023】
図２において、床４２の上には制御盤６４が設置されている。制御盤６４からはチャンネルファスナ取扱装置６０を駆動、制御するための電気ケーブル、信号ケーブル、エアーホース等の各種ケーブル・ホース類６６が引き出され、チャンネルファスナ取扱装置６０に導かれている。制御盤６４は図示しない操作室に配置されたタッチパネル操作盤に接続されている。操作室にいる作業者がタッチパネル操作盤を操作することにより、制御盤６４を介してチャンネルファスナ取扱装置６０を遠隔操作することができる。クレーン走行部４８、ホイスト５４も操作室に配置された操作盤から遠隔操作することができる。
【0024】
図２の構成を使用して燃料集合体４７のチャンネルファスナを取り外す操作は概略次のようにして行われる。ホイスト５４のフック５８ａにチャンネルファスナ取扱装置６０を吊り下げる。操作室にいる作業者が原子炉建屋４０内の適宜の箇所並びにチャンネルファスナ取扱装置６０のヘッド部６０Ｃに配置されたテレビカメラの映像を見ながらクレーン走行部４８を図２の紙面に直交する方向に移動し、ホイスト５４を同紙面の左右方向に移動し、ホイスト５４を巻き下げ駆動し、ヘッド部６０Ｃを燃料ラック４５内の操作対象の燃料集合体４７の直ぐ上に位置決めする。ヘッド部６０Ｃに配置されたテレビカメラの映像を見ながら同軸集合部材６１を鉛直軸の周り方向に旋回させて、ヘッド部６０Ｃのガイド板を燃料集合体４７の所定位置（ここでは燃料集合体４７と燃料ラック４５の間の隙間のコーナー部）に係合可能な位置に位置決めする。ホイスト５４をさらに巻き下げ駆動してガイド板を該隙間に差し込み、ヘッド部６０Ｃのねじ回し工具を燃料集合体に装着されたチャンネルファスナの固定用ねじに嵌合させる。基部６０Ａ内のねじ回転モータの駆動でねじ回し工具を回転して固定用ねじを緩める。固定用ねじが燃料集合体４７から外れたら、ホイスト５４を巻き上げ駆動して固定用ねじをチャンネルファスナごと燃料集合体４７から引き抜く。引き抜いたチャンネルファスナを所定の回収位置で回収ボックスに回収する。
【0025】
《チャンネルファスナ取扱装置全体の説明》
チャンネルファスナ取扱装置６０の構成をより詳細に説明する。図１Ａ、図１Ｂはチャンネルファスナ取扱装置６０の、装置全体を組み立てた状態での全体構成を示す。図１Ａは立面図（一部断面正面図）、図１Ｂは平面図である。チャンネルファスナ取扱装置６０の各部の構造部材は例えばステンレス等の金属部材で構成されている。図１Ａにおいて、チャンネルファスナ取扱装置６０は、前述のとおり、上から順に、基部６０Ａ、軸部６０Ｂ、ヘッド部６０Ｃを同軸上に一列に配列して全体を一体に組み付けた構成を有する。基部６０Ａは補強フレームトップ６５を有する。補強フレームトップ６５は同一径の円盤状の天板６５ａおよび底板６５ｂを有し、これら天板６５ａと底板６５ｂを旋回軸ＡＸ１の周り方向に等間隔に配置した４本のパイプ６５ｃで相互に連結して籠状に構成されている。４本のパイプ６５ｃ相互間の開口は塞がれていない。なお、図１Ａの正面図では、基部６０Ａに搭載された装置類を見やすくするために、便宜的に図１Ｂの平面図に対して４本のパイプ６５ｃを旋回軸ＡＸ１の周り方向に４５度回転させた位置に表示している。後述する図７Ａ等についても同様である。底板６５ｂの上には、４本のパイプ６５ｃに内接して円筒状の旋回ガイド筒６５ｄが固定されている。旋回ガイド筒６５ｄは旋回部７０の底部に取り付けられた円状の旋回ガイド板１８３の外周面に僅かなギャップで対面して、補強フレームトップ６５の４本のパイプ６５ｃで包囲された内部空間６５ｅで旋回部７０が円滑に旋回できるようにする（図１Ｃ参照）。基部６０Ａは、補強フレームトップ６５の内部空間６５ｅの上部に旋回装置６８を配置し、下部に旋回部７０を配置している。旋回部７０は旋回装置６８に吊り下げられて、旋回装置６８に搭載された旋回モータ６９の駆動で旋回装置６８の固定部（補強フレームトップ６５に連結固定される部分）に対し旋回軸ＡＸ１の周り方向に所定角度範囲で可逆旋回可能に配置されている。旋回部７０の旋回ガイド板１８３は補強フレームトップ６５の底板６５ｂから浮いて配置されている。
チャンネルファスナ取扱装置６０の構成をより詳細に説明する。図１Ａ、図１Ｂはチャンネルファスナ取扱装置６０の、装置全体を組み立てた状態での全体構成を示す。図１Ａは立面図（一部断面正面図）、図１Ｂは平面図である。チャンネルファスナ取扱装置６０の各部の構造部材は例えばステンレス等の金属部材で構成されている。図１Ａにおいて、チャンネルファスナ取扱装置６０は、前述のとおり、上から順に、基部６０Ａ、軸部６０Ｂ、ヘッド部６０Ｃを同軸上に一列に配列して全体を一体に組み付けた構成を有する。基部６０Ａは補強フレームトップ６５を有する。補強フレームトップ６５は同一径の円盤状の天板６５ａおよび底板６５ｂを有し、これら天板６５ａと底板６５ｂを旋回軸ＡＸ１の周り方向に等間隔に配置した４本のパイプ６５ｃで相互に連結して籠状に構成されている。４本のパイプ６５ｃ相互間の開口は塞がれていない。なお、図１Ａの正面図では、基部６０Ａに搭載された装置類を見やすくするために、便宜的に図１Ｂの平面図に対して４本のパイプ６５ｃを旋回軸ＡＸ１の周り方向に４５度回転させた位置に表示している。後述する図７Ａ等についても同様である。底板６５ｂの上には、４本のパイプ６５ｃに内接して円筒状の旋回ガイド筒６５ｄが固定されている。旋回ガイド筒６５ｄは旋回部７０の底部に取り付けられた円状の旋回ガイド板１８３の外周面に僅かなギャップで対面して、補強フレームトップ６５の４本のパイプ６５ｃで包囲された内部空間６５ｅで旋回部７０が円滑に旋回できるようにする（図１Ｃ参照）。基部６０Ａは、補強フレームトップ６５の内部空間６５ｅの上部に旋回装置６８を配置し、下部に旋回部７０を配置している。旋回部７０は旋回装置６８に吊り下げられて、旋回装置６８に搭載された旋回モータ６９の駆動で旋回装置６８の固定部（補強フレームトップ６５に連結固定される部分）に対し旋回軸ＡＸ１の周り方向に所定角度範囲で可逆旋回可能に配置されている。旋回部７０の旋回ガイド板１８３は補強フレームトップ６５の底板６５ｂから浮いて配置されている。
【0026】
旋回部７０からは同軸集合部材６１が旋回軸ＡＸ１に沿って下方に引き出されている。同軸集合部材６１は、外側から順にガイド管７２（係合部材）、ねじ操作回転軸部７４、検出ロッド７６の３本の軸部材（詳細は後述）を同軸に配置した構成を有する。ガイド管７２は大径の丸パイプ状の管状部材、ねじ操作回転軸部７４は小径の丸パイプ状の管状部材でそれぞれ構成されている。検出ロッド７６はさらに小径の丸パイプ状の管状部材の両端に短尺の丸棒部材を嵌め込み装着して構成されている。ただし、検出ロッド７６は全体を棒状部材（例えば丸棒状部材）で構成することもできる。ガイド管７２、ねじ操作回転軸部７４、検出ロッド７６は例えばステンレス等の金属部材で構成されている。同軸集合部材６１は基部６０Ａから軸部６０Ｂを経てヘッド部６０Ｃに至るまで、燃料プール４４内の燃料集合体４７（図２）の上部に装着されたチャンネルファスナを操作するのに必要な長さ延在して配置されている。ガイド管７２の上端部は基部６０Ａにおいて旋回部７０の固定部１０２（旋回装置６８に吊り下げられる構造部分）に連結固定されている。したがって、旋回装置６８が駆動されると同軸集合部材６１（ガイド管７２、ねじ操作回転軸部７４、検出ロッド７６の全体）は旋回部７０と一体となって旋回軸ＡＸ１の周り方向に旋回する。ねじ操作回転軸部７４は上端部が旋回部７０に回転可能に支持され、旋回部７０に搭載されたねじ回転モータ７１の駆動でガイド管７２に対し回転軸ＡＸ２（旋回軸ＡＸ１と同軸）の周り方向に可逆回転（ただしここでは固定用ねじを緩める方向の回転のみ使用される）されて、ねじ操作回転軸部７４の下端部（ヘッド部６０Ｃに位置する）に同軸に連結固定されたねじ回し工具７８（固定用ねじのねじ頭部に嵌合する凹所を有するソケット状の工具）を回転させる。また、ねじ操作回転軸部７４は固定用ねじを緩める際に固定用ねじが軸方向へ移動する距離分を吸収できるようにガイド管７２に対し回転軸ＡＸ２に沿った方向に移動できるように配置されている。検出ロッド７６は、ねじ操作回転軸部７４に対し回転軸ＡＸ２に沿った方向に移動可能に配置されている。すなわち、検出ロッド７６は自重で下動してねじ回し工具７８の凹所の所定位置まで進出し、ねじ回し工具７８に嵌合する固定用ねじのねじ頭部の頂面に押されて上動して戻されてねじ回し工具７８の凹所から押し出される。
【0027】
図１Ａにおいて、補強フレームトップ６５の底板６５ｂには補強フレーム６３が連結固定されている。補強フレーム６３は長手方向の複数の補強フレーム分割部分６３－１乃至６３－４に分割された構成を有し、ねじ・ナットで相互に連結・分解可能に構成されている。これに合わせて同軸集合部材６１の、軸部６０Ｂに存在する部分も長手方向の複数の同軸集合部材分割部分６１－１乃至６１－４に分割された構成を有し、相互に連結・分解可能に構成されている。これにより、同軸集合部材６１および補強フレーム６３の現場への運搬と現場での組立てを容易にしている。なお、同軸集合部材６１は基部６０Ａに存在する同軸集合部材分割部分６１－０およびヘッド部６０Ｃに存在する同軸集合部材分割部分６１－５も有する。同軸集合部材分割部分６１－０乃至６１－５は、ねじ操作回転軸部７４どうしが例えばカプラ（プラグとソケットの嵌合で着脱自在に連結される連結金具）で相互に連結され（相互に回転不能に連結する）、ガイド管７２どうしが例えばへルール継手（ガイド管７２の端部のヘルールどうしを、間にヘルールガスケットを挟んでクランプバンドで締め付けて連結する継手）で連結される。カプラとへルール継手を使用することにより、現場での同軸集合部材分割部分６１－０乃至６１－５どうしの連結が容易になる。なお、同軸集合部材分割部分６１－０乃至６１－５の検出ロッド７６どうしは連結されず、単に端面どうしを自重で突き合わせて配置される。
【0028】
各補強フレーム分割部分６３－１乃至６３－４は型棒材を四角柱状に組んだ構成を有する。各補強フレーム分割部分６３－１乃至６３－４の長手方向の途中位置には同軸集合部材支持プレート８０が取り付けられている。同軸集合部材支持プレート８０の正面構成を図１Ｄ（図１ＡのＢ－Ｂ矢視位置の断面図）に示す。同軸集合部材支持プレート８０は長方形状の２枚のプレート８０－１，８０－２を有し、プレート８０－１，８０－２の一辺どうしを相互に突き合わせて補強フレーム分割部分６３－１乃至６３－４にねじ止めすることで補強フレーム分割部分６３－１乃至６３－４に取り付けられる。同軸集合部材支持プレート８０の中央部には丸穴８０ａが開設されている。丸穴８０ａには同軸集合部材６１が旋回可能に挿通される。これにより、同軸集合部材６１は補強フレーム６３の軸に直交する方向の中央位置（補強フレーム６３の中心軸上）に旋回可能に支持される。なお、同軸集合部材支持プレート８０の丸穴８０ａの周方向の一部に、丸穴８０ａに繋がって形成された切欠き８０ｂは、基部６０Ａとヘッド部６０Ｃを繋ぐ信号ケーブル（後述するテレビカメラ８４の映像信号、近接スイッチ１７５の検出信号等）やエアーホース（後述するエアーシリンダ１７１にエアーを供給するホース）を必要に応じて通すためのものである。なお、これら信号ケーブルやエアーホースは、切欠き８０ｂに通すのに代えて、補強フレーム６３にロックタイ（結束バンド）等で縛り付けて固定することもできる。また、補強フレーム６３の長手方向の途中位置の側面に取り付けられた吊環８８は、チャンネルファスナ取扱装置６０を現場で横置きに組み立てた後に、チャンネルファスナ取扱装置６０の頂部の吊環６２にフック５８ａを掛けて、チャンネルファスナ取扱装置６０をホイスト５４で徐々に立ち上げながら吊り上げて燃料プール４４に投入していく際に、この側面の吊環８８にチェーンブロックを掛けてチャンネルファスナ取扱装置６０の自重の一部を支持するために用意されたものである。
【0029】
図１Ａにおいて、ヘッド部６０Ｃには、同軸集合部材６１の下端部に、ねじ回し工具７８、ガイド板８２（２枚）（係合部）、テレビカメラ８４（水中カメラ、２台）等が配置されている。ねじ回し工具７８はねじ操作回転軸部７４の下端部に同軸に連結固定されている。２枚のガイド板８２はガイド管７２の下端部に、旋回軸ＡＸ１の軸方向から見て相互に直角に配置された姿勢で連結固定されている。各テレビカメラ８４は各対応するガイド板８２の斜め上方位置の、各対応するガイド板８２およびその周辺を撮影できる位置に配置され、ブラケット状のマウント８６を介してガイド管７２に取り付けられている。後述するように、ガイド板８２はねじ回し工具７８を固定用ねじ２１３（図１２Ａ）の直上に位置決めするためのガイド（案内部材）としての機能を有する。また、ガイド板８２は、燃料集合体４７と燃料ラック４５の間の隙間２０８に挿入された後は（図１２Ｂ、図１２Ｃ）、チャンネルファスナ取扱装置６０の下部を燃料集合体４７の上部または燃料ラック４５の上部に安定に支持した状態で作業を行えるようにするための支持部材としての機能を有する。
【0030】
《チャンネルファスナ取扱装置の各部の説明》
◎旋回装置６８：
旋回装置６８の構成を図３Ａ～図３Ｃに示す。図３Ａは概要構成を示し、図３Ｂ、図３Ｃは詳細構成を示す。図３Ａにおいて、旋回装置６８は補強フレームトップ６５の天板６５ａ（図１Ａ）に固定される固定部９０（構造部）を有する。ホイスト５４のフック５８ａ（図２）が掛けられる吊環６２は固定部９０の上面の中央に固定される。固定部９０の下面には従動平歯車９２がその回転軸を固定部９０の中心軸（旋回軸ＡＸ１）に配置した姿勢で回転自在に支持されている。従動平歯車９２の下面には、その回転軸上に旋回軸棒９４が連結されている。旋回軸棒９４の下端部には連結ブロック９６が連結固定されている。連結ブロック９６の下方に開口したスリット９６ａには後述する旋回部７０のハンガー１０６の横板材１０６ｃ（図４Ａ）が差し込まれる。連結ブロック９６のスリット９６ａを挟んで両側面間を貫通して形成された円形のキー穴９６ｂおよび横板材１０６ｃのキー穴１０６ｄ（図４Ａ）には丸棒キー９７が差し込まれる。これにより旋回装置６８に旋回部７０が連結される。
◎旋回装置６８：
旋回装置６８の構成を図３Ａ～図３Ｃに示す。図３Ａは概要構成を示し、図３Ｂ、図３Ｃは詳細構成を示す。図３Ａにおいて、旋回装置６８は補強フレームトップ６５の天板６５ａ（図１Ａ）に固定される固定部９０（構造部）を有する。ホイスト５４のフック５８ａ（図２）が掛けられる吊環６２は固定部９０の上面の中央に固定される。固定部９０の下面には従動平歯車９２がその回転軸を固定部９０の中心軸（旋回軸ＡＸ１）に配置した姿勢で回転自在に支持されている。従動平歯車９２の下面には、その回転軸上に旋回軸棒９４が連結されている。旋回軸棒９４の下端部には連結ブロック９６が連結固定されている。連結ブロック９６の下方に開口したスリット９６ａには後述する旋回部７０のハンガー１０６の横板材１０６ｃ（図４Ａ）が差し込まれる。連結ブロック９６のスリット９６ａを挟んで両側面間を貫通して形成された円形のキー穴９６ｂおよび横板材１０６ｃのキー穴１０６ｄ（図４Ａ）には丸棒キー９７が差し込まれる。これにより旋回装置６８に旋回部７０が連結される。
【0031】
図３Ｂにおいて、旋回装置６８の固定部９０の下面には旋回モータ６９が固定されている。旋回モータ６９にはここではギヤードモータが使われている。旋回モータ６９の出力軸には駆動平歯車９８が取り付けられている。駆動平歯車９８は従動平歯車９２に噛み合っている。これにより、旋回モータ６９を駆動すると従動平歯車９２を介して連結ブロック９６が旋回軸ＡＸ１の軸回り方向に旋回する。この旋回範囲は２個のリミットスイッチ１００により±６０度に規制されている（図３Ｃ参照）。旋回範囲を規制しているのは、チャンネルファスナの取外し作業時において、チャンネルファスナ取扱装置６０は全体として自由に旋回できないようにホイスト５４に吊り下げられている（図２の状態）ためである。すなわち、燃料集合体４７に対するチャンネルファスナ取扱装置６０の位置決め時に、旋回角度を当初０度に設定しておけば燃料集合体４７に対する２枚のガイド板８２（図１Ａ）の旋回方向の大まかな位置が定まるため、ガイド板８２を限られた範囲で旋回できるようにしておけば（微調整できるようにしておけば）ガイド板８２を燃料集合体４７の上部の所定位置（燃料集合体４７と燃料ラック４５の間の隙間のコーナー部）に係合させることができる。
【0032】
◎旋回部７０：
旋回部７０の構成を図４Ａ～図４Ｄに示す。図４Ａは概要構成を示し、図４Ｂ、図４Ｃ、図４Ｄは詳細構成を示す。図４Ａにおいて、旋回部７０の固定部１０２（構造部）はコモンベース１０４にハンガー１０６を取り付けた構造を有する。ハンガー１０６は、コモンベース１０４に固定された左右の縦板材１０６ａ、１０６ｂと、これら縦板材１０６ａ，１０６ｂの上部どうしの間に掛け渡されて固定された横板材１０６ｃを有する。横板材１０６ｃの長手方向の中央部の旋回軸ＡＸ１を通る位置には円形のキー穴１０６ｄが形成されている。横板材１０６ｃを旋回装置６８（図３Ａ）の連結ブロック９６のスリット９６ａに差し込み、丸棒キー９７をキー穴９６ｂおよびキー穴１０６ｄを貫通して差し込むことにより旋回部７０は旋回装置６８に連結される。これにより、旋回部７０は旋回装置６８に駆動されて旋回軸ＡＸ１の回り方向に±６０度の旋回角度範囲で旋回とされている。
旋回部７０の構成を図４Ａ～図４Ｄに示す。図４Ａは概要構成を示し、図４Ｂ、図４Ｃ、図４Ｄは詳細構成を示す。図４Ａにおいて、旋回部７０の固定部１０２（構造部）はコモンベース１０４にハンガー１０６を取り付けた構造を有する。ハンガー１０６は、コモンベース１０４に固定された左右の縦板材１０６ａ、１０６ｂと、これら縦板材１０６ａ，１０６ｂの上部どうしの間に掛け渡されて固定された横板材１０６ｃを有する。横板材１０６ｃの長手方向の中央部の旋回軸ＡＸ１を通る位置には円形のキー穴１０６ｄが形成されている。横板材１０６ｃを旋回装置６８（図３Ａ）の連結ブロック９６のスリット９６ａに差し込み、丸棒キー９７をキー穴９６ｂおよびキー穴１０６ｄを貫通して差し込むことにより旋回部７０は旋回装置６８に連結される。これにより、旋回部７０は旋回装置６８に駆動されて旋回軸ＡＸ１の回り方向に±６０度の旋回角度範囲で旋回とされている。
【0033】
図４Ｂにおいて、ガイド管７２は旋回軸ＡＸ１と同軸に配置されている。ガイド管７２の上部はコモンベース１０４の中央部を貫通して、該貫通位置でコモンベース１０４に固定されている。ガイド管７２にはねじ操作回転軸部７４が軸周り方向に回転可能かつ軸に沿った方向に移動可能に挿通支持されている。ねじ操作回転軸部７４の軸周り方向の回転によりチャンネルファスナ２１１（図１０Ａ、図１０Ｂ）の固定用ねじ２１３を回転する。固定用ねじ２１３を回転するのに伴い必然的に生じる固定用ねじの軸方向の移動は、旋回部７０の固定部１０２に対するねじ操作回転軸部７４の、回転軸ＡＸ２に沿った方向の移動により吸収される。ねじ操作回転軸部７４の頂部には従動平歯車１１１がねじ操作回転軸部７４と同軸に連結固定されている。ねじ操作回転軸部７４の中心軸上に形成された空洞１４７には検出ロッド７６が該中心軸に沿った方向に移動可能に挿通支持されている。検出ロッド７６の上部は従動平歯車１１１を貫通し、その頂部にはセンサドグ１１３（図４Ａ参照）が固定されている。コモンベース１０４には２対のファイバーセンサ１１５，１１７（図４Ａ参照）が上下２段にわたり固定配置されている。すなわち、コモンベース１０４の上面にはセンサベース１１９が固定され（図４Ｂ～図４Ｄ）、センサベース１１９には高いセンサマウント１２１と低いセンサマウント１２３（図４Ｄ）が固定されている。高いセンサマウント１２１と低いセンサマウント１２３にはファイバーセンサ１１５，１１７（図４Ａ）がそれぞれ搭載されている。ファイバーセンサ１１５，１１７はセンサドグ１１３を挟んで発光部と受光部を対向させてそれぞれ配置されている。センサドグ１１３の上下方向の途中位置にはスリット１１３ａが形成されている。ファイバーセンサ１１５，１１７の光路はセンサドグ１１３で遮断されるが、検出ロッド７６の上下方向の移動に伴い検出ロッド７６が上下方向に移動すると、スリット１１３がファイバーセンサ１１５，１１７に対面する上下２段の位置でファイバーセンサ１１５，１１７の光路がそれぞれ透過する。チャンネルファスナの取り外し作業において、ファイバーセンサ１１５，１１７の光路の遮断・透過を検出することにより、ねじ回し工具７８が固定用ねじ２１３のねじ頭部２１３ａに嵌合したことおよび燃料集合体４７から固定用ねじが外れたことを検出する。この検出動作については後述する（図１３）。
【0034】
図４Ｂにおいて、コモンベース１０４の上面には旋回軸ＡＸ１を挟んで対称の位置に２台のバランスシリンダ１０８が固定されている。バランスシリンダ１０８は、チャンネルファスナの取外し作業時に固定用ねじ２１３に掛かるねじ操作回転軸部７４の自重をキャンセルして、ねじ回し工具７８による固定用ねじ２１３の回転を軽い力で行うことができるようにするものである。バランスシリンダ１０８はここではダイヤフラムシリンダで構成されている。従動平歯車１１１の下にはスラスト軸受１２５が同軸に配置されている。スラスト軸受１２５の上側の軌道盤は従動平歯車１１１の下面に連結されている。スラスト軸受１２５の下側の軌道盤はバランスシリンダ１０８のピストンロッド１０８ａの先端に連結されている。これにより、従動平歯車１１１はバランスシリンダ１０８のピストンロッド１０８ａの伸縮に応じて昇降可能にかつ旋回軸ＡＸ１の周り方向に旋回可能にバランスシリンダ１０８の上に支持される。従動平歯車１１１とねじ操作回転軸部７４は相互に連結されているので、従動平歯車１１１の動作はそのままねじ操作回転軸部７４に伝達され、従動平歯車１１１の昇降および回転に連動してねじ操作回転軸部７４は昇降および回転する。
【0035】
図４Ａ、図４Ｂにおいて、コモンベース１０４の上面にはモータスタンド１２７が立設固定されている。モータスタンド１２７にはねじ回転モータ７１が搭載されている。ねじ回転モータ７１にはここではトルク制御サーボモータが使われている。ねじ回転モータ７１の出力軸にはカップリング１２９を介して駆動平歯車１３１が連結されている。駆動平歯車１３１は従動平歯車１１１に噛み合っている。これにより、ねじ回転モータ７１を駆動すると従動平歯車１１１に同軸に連結されたねじ操作回転軸部７４が回転し、ねじ操作回転軸部７４の下端部に同軸に連結されたねじ回し工具７８が回転して、ねじ回し工具７８に嵌合した固定用ねじ２１３が回転する。従動平歯車１１１の昇降位置にかかわらず駆動平歯車１３１と従動平歯車１１１の噛み合いが維持されるように、駆動平歯車１３１は軸方向の長さが従動平歯車１１１の軸方向の長さよりも長く形成されている（図４Ａ，図４Ｄ参照）。
【0036】
図４Ｂにおいて、コモンベース１０４には端子ボックス１０１、電磁弁１０３等が搭載されている。ハンガー１０６には減圧弁１０５（レギュレータ）、精密減圧弁２００（精密レギュレータ）、積層信号灯（警告灯）１０７等が搭載されている。減圧弁１０５は後述するエアーシリンダ１７１に供給するエアーの圧力を調整するもの、電磁弁１０３は同エアーシリンダの駆動方向（伸長方向、短縮方向）を切り換えるためのものである。精密減圧弁２００はバランスシリンダ１０８に供給するエアーの圧力を精密に調整して、固定用ねじ２１３に掛かるねじ操作回転軸部７４の重量をキャンセルするものである。
【0037】
◎同軸集合部材６１：
同軸集合部材６１の、軸部６０Ｂに存在する同軸集合部材分割部分６１－１乃至６１－４の１つの構成を図５Ａに示す。同軸集合部材分割部分６１－１乃至６１－４は、外側から順にガイド管７２、ねじ操作回転軸部７４、検出ロッド７６を同軸に配置した構成を有する。ガイド管７２の軸方向の両端にはヘルール１３２が形成されている。軸方向に隣接するガイド管７２はガスケットを挟んでヘルール１３２どうしを突き合わせ、クランプバンド１３４で締め付けることにより連結される。ガイド管７２の内部空間７２ａの軸方向の両端部付近には、滑り軸受１３３が、滑り軸受押さえ１３５，１３７で移動不能に保持されている。ガイド管７２の内部空間７２ａにはねじ操作回転軸部７４が軸方向の両端部付近を滑り軸受１３３でそれぞれ摺動自在に支持された状態でガイド管７２と同軸に挿通されている。ねじ操作回転軸部７４は滑り軸受１３３での摺動により、ガイド管７２に対し軸回り方向に回転可能でかつ軸に沿った方向に移動可能である。
同軸集合部材６１の、軸部６０Ｂに存在する同軸集合部材分割部分６１－１乃至６１－４の１つの構成を図５Ａに示す。同軸集合部材分割部分６１－１乃至６１－４は、外側から順にガイド管７２、ねじ操作回転軸部７４、検出ロッド７６を同軸に配置した構成を有する。ガイド管７２の軸方向の両端にはヘルール１３２が形成されている。軸方向に隣接するガイド管７２はガスケットを挟んでヘルール１３２どうしを突き合わせ、クランプバンド１３４で締め付けることにより連結される。ガイド管７２の内部空間７２ａの軸方向の両端部付近には、滑り軸受１３３が、滑り軸受押さえ１３５，１３７で移動不能に保持されている。ガイド管７２の内部空間７２ａにはねじ操作回転軸部７４が軸方向の両端部付近を滑り軸受１３３でそれぞれ摺動自在に支持された状態でガイド管７２と同軸に挿通されている。ねじ操作回転軸部７４は滑り軸受１３３での摺動により、ガイド管７２に対し軸回り方向に回転可能でかつ軸に沿った方向に移動可能である。
【0038】
ねじ操作回転軸部７４は、丸パイプ状の軸部本体７４ａと、軸部本体７４ａの両端部にそれぞれ溶接された丸棒部材７４ｂ，７４ｃと、上側の丸棒部材７４ｂの端部に連結されたカプラ１３９のソケット１３９ａ（雌部材）と、下側の丸棒部材７４ｃの端部に連結されたカプラ１３９のプラグ１３９ｂ（雄部材）を有する。カプラ１３９はここでは流体用カプラを流用している。軸方向に隣接する同軸集合部材分割部分６１－１乃至６１－４どうしは、ソケット１３９ａとプラグ１３９ｂの嵌合により、ワンタッチで連結・取外しをすることができる。ソケット１３９ａとプラグ１３９ｂが嵌合した状態では、ソケット１３９ａとプラグ１３９ｂの嵌合部にそれぞれ形成された同一径の半割丸パイプ形回り止め片１４３ａ（片側半円分）、１４３ｂ（他側半円分）どうしの嵌合により、ソケット１３９ａとプラグ１３９ｂは相互に回転できないようにされている。これにより、同軸集合部材分割部分６１－１乃至６１－４は、カプラ１３９で連結された状態では、相互に回転不能に一体化され、ねじ回転モータ７１の回転を同軸集合部材６１の下端部のねじ回し工具７８に確実に伝達できるようにされている。上側の丸棒部材７４ｂの上部外周面には周方向の溝が形成され、この溝に抜け止めリング１４１が嵌め込み固定されている。抜け止めリング１４１は丸棒部材７４ｂの大径部を形成し、同軸集合部材分割部分６１－１乃至６１－４を連結前または分解後に単独で（非連結状態で）取り扱う際に、同軸集合部材分割部分６１－１乃至６１－４を立てたときに抜け止めリング１４１が滑り軸受押さえ１３５に係止されてねじ操作回転軸部７４がガイド管７２から抜け落ちないようにする働きをする。
【0039】
丸棒部材７４ｂ，７４ｃの中心軸上には丸穴１４５，１４６がそれぞれ形成されている。これにより、ねじ操作回転軸部７４には、両端部間に連通する空洞１４７が形成されている。空洞１４７には検出ロッド７６が挿通される。丸穴１４５，１４６の軸方向の途中位置には小径部１４５ａ，１４６ａがそれぞれ形成され、検出ロッド７６は小径部１４５ａ，１４６ａで径方向に緩く支持される。これにより、検出ロッド７６はねじ操作回転軸部７４に対し軸に沿った方向に移動可能にかつ径方向に大きながたつきなく支持される。検出ロッド７６の上端部には大径部７６ａが形成されている。大径部７６ａは、同軸集合部材分割部分６１－１乃至６１－４を連結前または分解後に単独で（非連結状態で）取り扱う際に、同軸集合部材分割部分６１－１乃至６１－４を立てたときに大径部７６ａが小径部１４５ａに係止されて検出ロッド７６がねじ操作回転軸部７４から抜け落ちないようにする働きをする。同軸集合部材分割部分６１－０乃至６１－５の検出ロッド７６はその自重により端部どうしで当接し、全検出ロッド７６が一体となってねじ操作回転軸部７４に対し昇降する。
【0040】
図５Ｂは同軸集合部材分割部分６１－０乃至６１－５どうしの連結構造を連結前の状態で示す。ここでは同軸集合部材分割部分６１－１，６１－２どうしの連結構造を示すが他の同軸集合部材分割部分どうしの連結構造も同じである。軸方向に隣接するねじ操作回転軸部７４，７４はカプラ１３９のソケット１３９ａとプラグ１３９ｂを嵌合させることによりワンタッチで相互に連結される。この連結後に、軸方向に隣接するガイド管７２，７２はガスケット１４９を間に挟んでヘルール１３２どうしを突き合わせ、クランプバンド１３４で締め付けることにより相互に連結される。
【0041】
◎ヘッド部６０Ｃ：
ヘッド部６０Ｃの構成を図６Ａ～図６Ｈに示す。図６Ａ、図６Ｂは概要構成を示し、図６Ｃ～図６Ｈは詳細構成を示す。なお、図６Ａ～図６Ｈにおいては便宜的に近接スイッチ１７５の位置を適宜回転軸ＡＸ１の周り方向に回転した位置に示している場合がある。図６Ａはアンロック状態（ねじ回し工具にねじ頭部が嵌合する前の状態、またはねじ回し工具にねじ頭部が嵌合した後該嵌合をロックする前の状態、ねじ頭部は図示せず）を示す。図６Ｂはロック状態（ねじ回し工具にねじ頭部が嵌合しかつ該嵌合をロックした状態、ねじ頭部は図示せず）を示す。図６Ａにおいて、ガイド管７２の下端部には２枚のガイド板８２が垂下状態に固定配置されている。ガイド板８２は例えばステンレス等による平板四角形状金属板で構成されている。ガイド板８２の面は旋回軸ＡＸ１を外れた位置で旋回軸ＡＸ１に平行に配置されている。ガイド板８２の上端部はブラケット状の吊り板１５１（支持板）を介してガイド管７２の側面に固定されている。ガイド板８２の下端部は自由端とされている。２枚のガイド板８２どうしは旋回軸ＡＸ１の軸方向から見て面どうしが直交する姿勢で配置されている。これにより、２枚のガイド板８２は燃料集合体と燃料ラックの間の隙間のコーナー部に上方から差し込むことができる（図６Ｃ、図６Ｇの状態）。ガイド管７２の側面には２台のテレビカメラ８４が固定配置されている。すなわち、各テレビカメラ８４は各対面する側のガイド板８２の斜め上方位置の、ガイド板８２およびその周辺を撮影できる位置に配置され、ブラケット状のマウント８６を介してガイド管７２に取り付けられている。テレビカメラ８４は、ガイド板８２を燃料集合体と燃料ラックの間の隙間のコーナー部に上方から差し込む作業を、ガイド板８２と該隙間の位置関係を作業用モニタの映像で確認しながら行うのに利用される。また、該隙間に差し込んだ後は、ねじ回し作業を安定に行えるように、チャンネルファスナ取扱装置６０の下部を燃料集合体の上部に支持するのに利用される。
ヘッド部６０Ｃの構成を図６Ａ～図６Ｈに示す。図６Ａ、図６Ｂは概要構成を示し、図６Ｃ～図６Ｈは詳細構成を示す。なお、図６Ａ～図６Ｈにおいては便宜的に近接スイッチ１７５の位置を適宜回転軸ＡＸ１の周り方向に回転した位置に示している場合がある。図６Ａはアンロック状態（ねじ回し工具にねじ頭部が嵌合する前の状態、またはねじ回し工具にねじ頭部が嵌合した後該嵌合をロックする前の状態、ねじ頭部は図示せず）を示す。図６Ｂはロック状態（ねじ回し工具にねじ頭部が嵌合しかつ該嵌合をロックした状態、ねじ頭部は図示せず）を示す。図６Ａにおいて、ガイド管７２の下端部には２枚のガイド板８２が垂下状態に固定配置されている。ガイド板８２は例えばステンレス等による平板四角形状金属板で構成されている。ガイド板８２の面は旋回軸ＡＸ１を外れた位置で旋回軸ＡＸ１に平行に配置されている。ガイド板８２の上端部はブラケット状の吊り板１５１（支持板）を介してガイド管７２の側面に固定されている。ガイド板８２の下端部は自由端とされている。２枚のガイド板８２どうしは旋回軸ＡＸ１の軸方向から見て面どうしが直交する姿勢で配置されている。これにより、２枚のガイド板８２は燃料集合体と燃料ラックの間の隙間のコーナー部に上方から差し込むことができる（図６Ｃ、図６Ｇの状態）。ガイド管７２の側面には２台のテレビカメラ８４が固定配置されている。すなわち、各テレビカメラ８４は各対面する側のガイド板８２の斜め上方位置の、ガイド板８２およびその周辺を撮影できる位置に配置され、ブラケット状のマウント８６を介してガイド管７２に取り付けられている。テレビカメラ８４は、ガイド板８２を燃料集合体と燃料ラックの間の隙間のコーナー部に上方から差し込む作業を、ガイド板８２と該隙間の位置関係を作業用モニタの映像で確認しながら行うのに利用される。また、該隙間に差し込んだ後は、ねじ回し作業を安定に行えるように、チャンネルファスナ取扱装置６０の下部を燃料集合体の上部に支持するのに利用される。
【0042】
図６Ｈにおいて、ねじ操作回転軸部７４の下端部にはねじ回し工具７８がねじ操作回転軸部７４と同軸に固定配置されている。ねじ回し工具７８はねじ操作回転軸部７４の下端の開口端部７４ｄから外部空間（下方空間）に臨んで配置されている。ねじ回し工具７８には下向きに開口する凹所７７（ソケット）が形成されている。凹所７７は奥側空間７７ａと入口側空間７７ｂを有する。奥側空間７７ａにはチャンネルファスナ２１１（図１０Ａ、図１０Ｂ）の固定用ねじ２１３のねじ頭部２１３ａが収容される。奥側空間７７ａの周壁面には縦方向に延在する嵌合突起７８ｅ（縦突起）が全周で６箇所等間隔に形成されている。嵌合突起７８ｅは固定用ねじ２１３のねじ頭部２１３ａの外壁面に形成された嵌合溝２１３ｄ（縦溝、図１０Ａ、図１０Ｂ）に嵌合する。これにより、ねじ回し工具７８で固定用ねじ２１３を回転することができる。入口側空間７７ｂの側壁面にはロックボール７９（ロック部材、図１２Ａ～図１２Ｃ）を収容する穴７８ｂが周方向の複数箇所（３～４箇所）に等角度間隔で形成されている。ロックボール７９は固定用ねじ２１３のロック溝２１３ｂ（図１０Ａ、図１０Ｂ）に嵌合してねじ回し工具７８とねじ頭部２１３ａとの嵌合状態をロックする働きをする。
【0043】
図６Ｈにおいて、ねじ操作回転軸部７４の開口端部７４ｄの外周にはスリーブ１５３がねじ操作回転軸部７４の軸方向に移動可能に外装されている。スリーブ１５３の上方位置でねじ操作回転軸部７４の外周面には周方向の溝が形成され、この溝に係止リング１５４が嵌め込み固定されている。係止リング１５４はスリーブ１５３の上方への移動動作に対するストッパの働きをする。スリーブ１５３はその下端部でロックボール７９を操作して前記アンロック状態と前記ロック状態の切り換えを行う（図１２Ｂ、図１２Ｃ参照）。ガイド管７２の下端の開口端部には軸受メタル１５５がガイド管７２と同軸に配置され固定されている。スリーブ１５３は軸受メタル１５５に差し込まれて軸方向に摺動自在に軸受メタル１５５に支持されている。
【0044】
図６Ａにおいて、ガイド管７２の下部外周側にはスリーブ駆動装置１５７が装着されている。スリーブ駆動装置１５７はガイド管７２に対しスリーブ１５３を軸方向に駆動して、スリーブ１５３をアンロック位置（上動位置）とロック位置（下動位置）に移動させる働きをする。スリーブ駆動装置１５７の作用部（係合棒１６９ａ，１７０ａ）が作用する箇所として、スリーブ１５３の上端部外周面にはレール１５３ａが全周に延在して形成されている。スリーブ１５３よりも少し上の位置のねじ操作回転軸部７４の外周面にはレール７４ｅが全周に延在して形成されている。スリーブ駆動装置１５７の係合棒１６９ａ，１７０ａの先端のガイドローラ１６９ｂ，１７０ｂをレール１５３ａ、レール７４ｅにそれぞれ係合させて係合棒１６９ａ，１７０ａをガイド管７２に対し昇降可能にするために、ガイド管７２には係合棒１６９ａ，１７０ａをガイド管７２の内部空間７２ａに進入させる上下方向に長い長穴１５９，１６１が形成されている。
【0045】
スリーブ駆動装置１５７の構成を説明する。図６Ａにおいて、スリーブ駆動装置１５７は平面形状がそれぞれ八角形の上下２段の環状部材１６９，１７０を有する。環状部材１６９，１７０はガイド管７２を非接触に包囲してそれぞれ配置される（図６Ｅ、図６Ｆ参照）。環状部材１６９はねじ操作回転軸部７４と一体に上下動し、環状部材１７０はスリーブ１５３と一体に上下動する。環状部材１６９，１７０の支持構造を説明する。ガイド管７２のフランジ１６３には、回転軸ＡＸ２を挟んで対角の位置に中空の２本のガイドポスト１６５が垂下状態に固定配置されている。ガイドポスト１６５の中空の内部には滑り軸受を介してガイドシャフト１６７が昇降自在に収容されている。
【0046】
ガイドシャフト１６７の下端部には環状部材１６９が連結されている。環状部材１６９の内周面には、回転軸ＡＸ２を挟んで対角の位置に２本の係合棒１６９ａが互いに対向する向き（回転軸ＡＸ２に直交する向き）に突出して固定されている。係合棒１６９ａの先端にはガイドローラー１６９ｂが係合棒１６９ａの軸回り方向に回転自在に取り付けられている。ガイドローラー１６９ｂはガイド管７２の長穴１５９に差し込まれてねじ操作回転軸部７４のレール７４ｅの内周側空間に緩く係合し、該内周側空間の底面または天井面に当接して、ねじ操作回転軸部７４の中心軸ＡＸ２の周り方向の回転に従動して回転する。ガイド管７２に対しねじ操作回転軸部７４が昇降すると、レール７４ｅに係合している係合棒１６９ａを介して環状部材１６９も一緒に昇降する。
【0047】
環状部材１６９の下面には２本のガイドシャフト１６７の延長線上に２個のエアーシリンダ１７１が取り付けられている。エアーシリンダ１７１のピストンロッド１７１ａの下端部には環状部材１７０が連結されている。環状部材１７０の内周面には、回転軸ＡＸ２を挟んで対角の位置に２本の係合棒１７０ａが互いに対向する向き（回転軸ＡＸ２に直交する向き）に突出して固定されている。係合棒１７０ａの先端にはガイドローラー１７０ｂが係合棒１７０ａの軸回り方向に回転自在に取り付けられている。ガイドローラー１７０ｂはガイド管７２の長穴１６１に差し込まれてスリーブ１５３のレール１５３ａの内周側空間に緩く係合し、該内周側空間の底面または天井面に当接して、ねじ操作回転軸部７４の中心軸ＡＸ２の周り方向の回転に伴うスリーブ１５３の同方向の回転に従動して回転する。エアーシリンダ１７１が伸縮すると、上側の環状部材１６９に対し環状部材１７０が昇降する。環状部材１７０が昇降すると、レール１５３ａに係合している係合棒１７０ａを介してスリーブ１５３も一緒に昇降する。
【0048】
エアーシリンダ１７１が短縮された状態（図６Ａの状態）では、スリーブ１５３はねじ操作回転軸部７４に対し上方に移動したアンロック位置に配置される。エアーシリンダ１７１が伸長された状態（図６Ｂの状態）では、スリーブ１５３はねじ操作回転軸部７４に対し下方に移動したロック位置に配置される。また、スリーブ１５３がロック位置にある状態でねじ操作回転軸部７４を回転させて固定用ねじ２１３を緩めていくと、固定用ねじ２１３の上昇に伴いねじ操作回転軸部７４がガイド管７２に対し上昇する。このとき、スリーブ１５３はロック位置にあるまま（エアーシリンダ１７１が伸長したまま）、環状部材１６９および環状部材１７０は一体となってねじ操作回転軸部７４と一緒に上昇する。このときの環状部材１６９および環状部材１７０の上昇はガイドポスト１６５に対するガイドシャフト１６７の上昇で吸収される。
【0049】
図６Ａにおいて、スリーブ駆動装置１５７には、スリーブ１５３がロック位置またはアンロック位置にある状態を検知するロック・アンロック検知装置１７３が配置されている。ロック・アンロック検知装置１７３は近接スイッチ１７５とセンサドグ１７７を有する。近接スイッチ１７５は環状部材１６９にセンサマウント１７４を介して取り付けられている。センサドグ１７７は長板状の金属片で構成される。センサドグ１７７の一端部（基端部）は環状部材１６９に固定された水平方向に延びるピン１７９に回転自在に支持されている。センサドグ１７７の他端部（自由端部）はセンサマウント１７４に形成された縦方向に延在する長穴１７４ａに昇降自在に差し込まれている。センサドグ１７７の他端部は上方向に回転した位置で近接スイッチ１７５のセンシング面に対面する（図６Ｂ）。センサドグ１７７のピン１７９よりもさらに一端側寄りの位置には長穴１７７ａが形成されている。長穴１７７ａには環状部材１７０に取り付けられたピン１８１が長穴１７７ａに沿って移動自在に差し込まれている。以上の構成により、エアーシリンダ１７１が短縮した位置（環状部材１６９と環状部材１７０の間が狭まった位置）ではセンサドグ１７７は下方に回動して近接スイッチ１７５のセンシング面から離れ（図６Ａ）、アンロック状態が検知される。また、エアーシリンダ１７１が伸長した位置（環状部材１６９と環状部材１７０の間が拡がった位置）ではセンサドグ１７７は上方に回動して近接スイッチ１７５のセンシング面に対面し（図６Ｂ）、ロック状態が検知される。
【0050】
《チャンネルファスナ取扱装置の組立て手順の説明》
以上説明したチャンネルファスナ取扱装置６０の組立て手順を説明する。組立て作業はチャンネルファスナ取扱装置６０を使用する現場において行われる。
◎工程（１）：補強フレームトップ６５と旋回装置６８の組付け（図７Ａ）
図７Ａに示すように、補強フレームトップ６５の天板６５ａに旋回装置６８の固定部９０をねじ止めすることにより、補強フレームトップ６５に旋回装置６８を取り付ける。
以上説明したチャンネルファスナ取扱装置６０の組立て手順を説明する。組立て作業はチャンネルファスナ取扱装置６０を使用する現場において行われる。
◎工程（１）：補強フレームトップ６５と旋回装置６８の組付け（図７Ａ）
図７Ａに示すように、補強フレームトップ６５の天板６５ａに旋回装置６８の固定部９０をねじ止めすることにより、補強フレームトップ６５に旋回装置６８を取り付ける。
【0051】
◎工程（２）：旋回部７０の底部への旋回ガイド板の取り付け（図７Ｂ）
補強フレームトップ６５の４本のパイプ６５ｃで包囲された内部空間６５ｅ（図７Ａ（ｂ））で旋回部７０が円滑に旋回できるように、図７Ｂに示すように、旋回部７０の底部に２枚の旋回ガイド板１８３をねじ止めする。２枚の旋回ガイド板１８３は直径が補強フレームトップ６５の旋回ガイド筒６５ｄ（図７Ａ（ｂ））の内径よりも僅かに小さい金属円板を、図７Ｂ（ａ）に示すように旋回軸ＡＸ１と同軸に配置し、互いに平行で同一長さの２本の弦で３つの部分にカットし、その中央部分を取り除いた残りの２枚の部分として構成され配置される。中央部分を取り除いた箇所に残された空間には同軸集合部材６１（６１－０）が通される。
補強フレームトップ６５の４本のパイプ６５ｃで包囲された内部空間６５ｅ（図７Ａ（ｂ））で旋回部７０が円滑に旋回できるように、図７Ｂに示すように、旋回部７０の底部に２枚の旋回ガイド板１８３をねじ止めする。２枚の旋回ガイド板１８３は直径が補強フレームトップ６５の旋回ガイド筒６５ｄ（図７Ａ（ｂ））の内径よりも僅かに小さい金属円板を、図７Ｂ（ａ）に示すように旋回軸ＡＸ１と同軸に配置し、互いに平行で同一長さの２本の弦で３つの部分にカットし、その中央部分を取り除いた残りの２枚の部分として構成され配置される。中央部分を取り除いた箇所に残された空間には同軸集合部材６１（６１－０）が通される。
【0052】
◎工程（３）：旋回装置６８に旋回部７０を組み付けて基部６０Ａを完成（図７Ｃ）
図７Ｃに示すように、工程（１）で組み立てた旋回装置６８に工程（２）で組み立てた旋回部７０を取り付ける。この取り付けは、旋回部７０を下方に突出する同軸集合部材６１（６１－０）を除けて嵩上げ台１８５に載せて、旋回装置６８が取り付けられた補強フレームトップ６５を上から旋回部７０に被せ、旋回軸棒９４の連結ブロック９６に旋回部７０のハンガー１０６を連結する。すなわち、ハンガー１０６の横板材１０６ｃを連結ブロック９６のスリット９６ａ（図３Ａ）に差し込み、丸棒キー９７（図３Ａ）をキー穴９６ｂおよびキー穴１０６ｄを貫通して差し込むことにより旋回部７０は旋回装置６８に連結される。これでチャンネルファスナ取扱装置６０の基部６０Ａが完成する。
図７Ｃに示すように、工程（１）で組み立てた旋回装置６８に工程（２）で組み立てた旋回部７０を取り付ける。この取り付けは、旋回部７０を下方に突出する同軸集合部材６１（６１－０）を除けて嵩上げ台１８５に載せて、旋回装置６８が取り付けられた補強フレームトップ６５を上から旋回部７０に被せ、旋回軸棒９４の連結ブロック９６に旋回部７０のハンガー１０６を連結する。すなわち、ハンガー１０６の横板材１０６ｃを連結ブロック９６のスリット９６ａ（図３Ａ）に差し込み、丸棒キー９７（図３Ａ）をキー穴９６ｂおよびキー穴１０６ｄを貫通して差し込むことにより旋回部７０は旋回装置６８に連結される。これでチャンネルファスナ取扱装置６０の基部６０Ａが完成する。
【0053】
◎工程（４）：基部６０Ａに軸部６０Ｂとヘッド部６０Ｃを連結して全体を完成（図７Ｄ）
図７Ｄに示すように、同軸集合部材分割部分６１－０乃至６１－５を連結しながら、補強フレームトップ６５および補強フレーム分割部分６３－１乃至６３－４を連結する。これにより、基部６０Ａと軸部６０Ｂとヘッド部６０Ｃが連結されてチャンネルファスナ取扱装置６０の組立てが完了する。工程（４）はチャンネルファスナ取扱装置６０の各部を床上に横置き状態で行う。組立てが完了したら、ホイスト５４（図２）のフック５８ａを基部６０Ａの頂部の吊環６２に掛け、別途用意したチェーンブロックを補強フレーム６３－３の側面の吊環８８に掛けて、チャンネルファスナ取扱装置６０全体をホイスト５４とチェーンブロックで徐々に立ち上げながら吊り上げて燃料プール４４（図２）に投入していく。燃料プール４４への投入が完了したら、チャンネルファスナの取外し作業に移行する。
図７Ｄに示すように、同軸集合部材分割部分６１－０乃至６１－５を連結しながら、補強フレームトップ６５および補強フレーム分割部分６３－１乃至６３－４を連結する。これにより、基部６０Ａと軸部６０Ｂとヘッド部６０Ｃが連結されてチャンネルファスナ取扱装置６０の組立てが完了する。工程（４）はチャンネルファスナ取扱装置６０の各部を床上に横置き状態で行う。組立てが完了したら、ホイスト５４（図２）のフック５８ａを基部６０Ａの頂部の吊環６２に掛け、別途用意したチェーンブロックを補強フレーム６３－３の側面の吊環８８に掛けて、チャンネルファスナ取扱装置６０全体をホイスト５４とチェーンブロックで徐々に立ち上げながら吊り上げて燃料プール４４（図２）に投入していく。燃料プール４４への投入が完了したら、チャンネルファスナの取外し作業に移行する。
【0054】
《チャンネルファスナの取外し作業の制御系統の説明》
チャンネルファスナ取扱装置６０を用いたチャンネルファスナの取外し作業の制御系統（図２のシステム構成全体の制御系統）の概要を図８に示す。タッチパネル操作盤１８７は操作室に配置されて作業者により操作される。タッチパネル操作盤１８７としては例えば三菱電機製ＧＯＴ（グラフィックオペレーションターミナル、登録商標）を使用することができる。タッチパネル操作盤１８７には制御盤６４（図２）、作業用モニタ１８９、データロガー１９０等が接続される。作業用モニタ１８９にはチャンネルファスナ取扱装置６０のヘッド部６０Ｃに配置されたテレビカメラ８４の映像が表示される。作業者はこの映像を見て遠隔操作を行う。データロガー１９０には作業時の各種データが記録される。操作室にはタッチパネル操作盤１８７に隣接してクレーン操作盤１８０、ホイスト操作盤１８２も配置されている。作業者はクレーン操作盤１８０およびホイスト操作盤１８２によりクレーン走行部４８およびホイスト５４（図２）をそれぞれ遠隔操作する。作業者はクレーン走行部４８およびホイスト５４の動作を、原子炉建屋４０内の適宜の箇所に配置されたテレビカメラで撮影されクレーン操作盤１８０およびホイスト操作盤１８２の近くに配置されたテレビモニタに表示される映像で確認することができる。
チャンネルファスナ取扱装置６０を用いたチャンネルファスナの取外し作業の制御系統（図２のシステム構成全体の制御系統）の概要を図８に示す。タッチパネル操作盤１８７は操作室に配置されて作業者により操作される。タッチパネル操作盤１８７としては例えば三菱電機製ＧＯＴ（グラフィックオペレーションターミナル、登録商標）を使用することができる。タッチパネル操作盤１８７には制御盤６４（図２）、作業用モニタ１８９、データロガー１９０等が接続される。作業用モニタ１８９にはチャンネルファスナ取扱装置６０のヘッド部６０Ｃに配置されたテレビカメラ８４の映像が表示される。作業者はこの映像を見て遠隔操作を行う。データロガー１９０には作業時の各種データが記録される。操作室にはタッチパネル操作盤１８７に隣接してクレーン操作盤１８０、ホイスト操作盤１８２も配置されている。作業者はクレーン操作盤１８０およびホイスト操作盤１８２によりクレーン走行部４８およびホイスト５４（図２）をそれぞれ遠隔操作する。作業者はクレーン走行部４８およびホイスト５４の動作を、原子炉建屋４０内の適宜の箇所に配置されたテレビカメラで撮影されクレーン操作盤１８０およびホイスト操作盤１８２の近くに配置されたテレビモニタに表示される映像で確認することができる。
【0055】
制御盤６４には電源装置１９５、エアーコンプレッサ１９７が接続されている。制御盤６４には、旋回装置６８の旋回範囲を規定する２台のリミットスイッチ１００の検出信号、固定用ねじ２１３にねじ回し工具７８が嵌合したことおよび燃料集合体４７から固定用ねじ２１３が外れたことを検出するファイバーセンサ１１５，１１７の検出信号、ねじ回転モータ７１を構成するトルク制御サーボモータのトルク検出信号、スリーブ１５３のアンロック位置・ロック位置を検出する近接スイッチ１７５の検出信号、ガイド板８２を燃料集合体と燃料ラックの間の隙間のコーナー部に上方から差し込む際にガイド板８２と該隙間の位置関係を確認するためのテレビカメラ８４の映像信号等が入力される。制御盤６４からは、旋回モータ６９の駆動電力、ねじ回転モータ７１の駆動電力、スリーブ１５３をアンロック位置・ロック位置に駆動するエアーシリンダ１７１およびバランスシリンダ１０８の駆動エアー等が出力される。エアーシリンダ１７１の駆動エアーは減圧弁１０５（レギュレータ）および電磁弁１０３（エアー方向切換電磁弁）を介してエアーシリンダ１７１に供給される。バランスシリンダ１０８の駆動エアーは精密減圧弁２００（精密レギュレータ）を介してバランスシリンダ１０８に供給される。制御盤６４にはチャンネルファスナ取扱装置６０の各部を制御する制御装置１９９が搭載されている。
【0056】
《チャンネルファスナの取外し作業の説明》
チャンネルファスナ取扱装置６０によるチャンネルファスナの取外し作業を説明する。はじめに燃料ラックと燃料集合体の上部構造並びにチャンネルファスナの構成を説明する。図９Ａ、図９Ｂは燃料ラック４５と燃料集合体４７の上部構造を示す。ただし、ここでは、取外し作業のテストで使用した模擬燃料ラックと模擬燃料集合体を示している。燃料ラック４５の１つの貯蔵空間４５ａには燃料集合体４７が収容されている。燃料集合体４７の頂部にはハンドル４７ａが取り付けられている。燃料集合体４７の外殻を構成するチャンネルボックス４７ｂの上端部のコーナー部にはチャンネルファスナ２１１が固定用ねじ２１３で取り付けられている。これにより、燃料集合体４７は燃料ラック４５の貯蔵空間４５ａの内壁面にチャンネルファスナ２１１の板ばね２１７を介して支持されている。この状態で燃料集合体４７と燃料ラック４５との間には２辺で隙間２０８が形成されている。チャンネルファスナの取外し作業において、チャンネルファスナ取扱装置６０の下端部の２枚のガイド板８２はこの２辺の隙間２０８にそれぞれ挿入される。
チャンネルファスナ取扱装置６０によるチャンネルファスナの取外し作業を説明する。はじめに燃料ラックと燃料集合体の上部構造並びにチャンネルファスナの構成を説明する。図９Ａ、図９Ｂは燃料ラック４５と燃料集合体４７の上部構造を示す。ただし、ここでは、取外し作業のテストで使用した模擬燃料ラックと模擬燃料集合体を示している。燃料ラック４５の１つの貯蔵空間４５ａには燃料集合体４７が収容されている。燃料集合体４７の頂部にはハンドル４７ａが取り付けられている。燃料集合体４７の外殻を構成するチャンネルボックス４７ｂの上端部のコーナー部にはチャンネルファスナ２１１が固定用ねじ２１３で取り付けられている。これにより、燃料集合体４７は燃料ラック４５の貯蔵空間４５ａの内壁面にチャンネルファスナ２１１の板ばね２１７を介して支持されている。この状態で燃料集合体４７と燃料ラック４５との間には２辺で隙間２０８が形成されている。チャンネルファスナの取外し作業において、チャンネルファスナ取扱装置６０の下端部の２枚のガイド板８２はこの２辺の隙間２０８にそれぞれ挿入される。
【0057】
チャンネルファスナ２１１の構成を図１０に示す。チャンネルファスナ２１１は周知のように、ガード２１５に板ばね２１７を固定用ねじ２１３で組み付けた構成を有する。固定用ねじ２１３を燃料集合体４７（図９Ａ、図９Ｂ）のチャンネルボックス４７ｂの上部の三角コーナー板のねじ通し穴を通して燃料集合体４７の上部タイプレートにねじ込むことにより、チャンネルファスナ２１１は、チャンネルボックス４７ｂと燃料集合体４７とを固定する。固定用ねじ２１３を緩めることによりチャンネルファスナ２１１はチャンネルボックス４７ｂと燃料集合体４７から取り外される。すなわち、固定用ねじ２１３を掴んで引き上げると、チャンネルファスナ２１１全体が一緒に引き上げられる。固定用ねじ２１３は上から順にねじ頭部２１３ａ、ロック溝２１３ｂ、ねじ軸部２１３ｃを有する。ねじ頭部２１３ａの外周面には工具（チャンネルファスナ取扱装置６０のねじ回し工具７８、図６Ｈ参照）の嵌合突起７８ｅが嵌合する嵌合溝２１３ｄ（縦溝）が全周で６箇所に等間隔で形成されている。ロック溝２１３ｂにはねじ回し工具７８に配置されたロックボール（図１２Ａ～図１２Ｃ）が出入り自在に嵌合する。ねじ軸部２１３ｃにはチャンネルボックス４７ｂのねじ穴にねじ込まれるねじ溝が形成されている。図１０Ａからわかるように、ねじ軸部２１３ｃはねじ溝が形成された箇所がその上側の小径の箇所に比べて大径に形成されている。したがって、チャンネルファスナ２１１単体について、固定用ねじ２１３を掴んで引き上げると、ガード２１５はこの小径箇所と大径箇所の段部にガード２１５が引っかかって固定用ねじ２１３から脱落しないため、チャンネルファスナ２１１全体が一緒に引き上げられる。
【0058】
この発明によるチャンネルファスナ取扱装置６０を有する図２、図８の配置およびシステム構成を用いて図９Ａ、図９Ｂに示す配置からチャンネルファスナ２１１を取り外す一連の作業の一例を図１１を参照して説明する。はじめに図７Ａ～図７Ｄの手順に従ってチャンネルファスナ取扱装置６０を横置きに組み立てる（Ｓ１）。チャンネルファスナ取扱装置６０と制御盤６４との間でエアー配管および電気配線を接続する（Ｓ２）。制御盤６４にタッチパネル操作盤１８７、作業用モニタ１８９、タッチパネル操作盤１８７等を接続する（Ｓ３）。ホイスト５４を操作してチャンネルファスナ取扱装置６０を縦に起こす（Ｓ４）。クレーン走行部４８およびホイスト５４を移動させて操作対象の燃料集合体４７の直ぐ上にホイスト５４を位置決めした後、ホイスト５４を操作してチャンネルファスナ取扱装置６０を下降させる（Ｓ５）。作業用モニタ１８９に表示されるテレビカメラ８４の映像により、燃料ラック４５およびチャンネルファスナ２１１の位置を確認する（Ｓ６）。旋回モータ６９を操作してガイド管７２を旋回させる（Ｓ７）。ガイド管７２の下端部の２枚のガイド板８２が燃料集合体４７と燃料ラック４５との間の２辺の隙間２０８（図９Ｂ）に差し込める旋回位置に達したことを作業用モニタ１８９の映像で確認したら、旋回モータ６９を停止させて、ガイド板８２をその位置に位置決めする（Ｓ８）。このときの状態を図１２Ａに示す。エアーシリンダ１７１は短縮駆動されており、スリーブ１５３は係止リング１５４で係止されたアンロック位置にある。
【0059】
この状態からホイスト５４を操作してチャンネルファスナ取扱装置６０を下降させる。２枚のガイド板８２が２辺の隙間２０８に入ったことを作業用モニタ１８９の映像で確認したら、ホイスト５４を止めてチャンネルファスナ取扱装置６０の下降を一旦停止させる（Ｓ９）。このとき、ねじ操作回転軸部７４の下端部のねじ回し工具７８はまだ固定用ねじ２１３に達していない。ねじ回転モータ７１（トルク制御サーボモータ）のトルクおよび回転数を低い値に設定する（Ｓ１０）。ねじ回転モータ７１を設定された低トルクおよび低回転数で固定用ねじ２１３を緩める方向に起動するとともに（Ｓ１１）、ホイスト５４を徐々に下降させる（Ｓ１２）。すると固定用ねじ２１３のねじ頭部２１３ａの頂面に検出ロッド７６の下端面７６ｂが当接し、検出ロッド７６を押し上げながらねじ頭部２１３ａがねじ回し工具７８の凹所７７に進入してくる。そして固定用ねじ２１３の嵌合溝２１３ｄとねじ回し工具７８の嵌合突起７８ｅが一致する回転位置で固定用ねじ２１３のねじ頭部２１３ａがねじ回し工具７８の凹所７７の奥側空間７７ａに嵌まり始める。このときガイド板８２が反力方向に一瞬動くことが作業用モニタ１８９で確認できるので、作業者はその動きを見てねじ回転モータ７１を一旦停止させる。この状態からホイスト５４を微動下げ操作してチャンネルファスナ取扱装置６０を僅かずつ下降させる。その下降に伴い、ねじ頭部２１３ａがねじ回し工具７８の凹所７７の奥側空間７７ａに深く入り込んでいく。これに伴い、検出ロッド７６はさらに押し上げられていく。ねじ頭部２１３ａがねじ回し工具７８の凹所７７の奥側空間７７ａに十分に嵌まったことが検出ロッド７６を介して旋回部７０のファイバーセンサ１１５，１１７（図４Ａ）で検知されると、タッチパネル操作盤１８７の着座確認ランプが点灯される。着座確認ランプが点灯したら、作業者はホイスト５４の微動下げ操作を停止する（Ｓ１３）。これでねじ回し工具７８が固定用ねじ２１３のねじ頭部２１３ａに嵌合した着座状態となり（図１２Ｂの状態）、ねじ回し工具７８で固定用ねじ２１３を回転できる状態となる。エアーシリンダ１７１は引き続き短縮駆動されており、スリーブ１５３は係止リング１５４で係止されたアンロック位置にある。
【0060】
着座確認ランプが点灯するとタッチパネル操作盤１８７に着座確認ボタンが表示される。作業者がそれに応答して該着座確認ボタンをオン操作すると（Ｓ１４）、タッチパネル操作盤１８７にロック作動ボタンが表示される。作業者がそれに応答してロック作動ボタンをオン操作すると、エアーシリンダ１７１が伸長駆動される。その結果、スリーブ１５３は係止リング１５４を離れて下動しロックボール７９に当接してロックボール７９を内周側に移動させる。その結果、ロックボール７９は固定用ねじ２１３のロック溝２１３ｂに嵌合してロック状態（ねじ回し工具７８とねじ頭部２１３ａとの嵌合が外れない状態）となる（Ｓ１５）（図１２Ｃの状態）。図１４の写真はこのロック状態に至ったときのヘッド部６０Ｃの周辺の様子を示す。ロック状態に至ったことは近接スイッチ１７５の検出信号で判定され、タッチパネル操作盤１８７のロック確認ランプの点灯で作業者に報知される。
【0061】
続いて、作業者による操作でバランスシリンダ１０８のエアーバルブを「加圧」に切り換える（Ｓ１６）。これによりバランスシリンダ１０８が駆動されて、固定用ねじ２１３に掛かるねじ操作回転軸部７４の自重が軽減されて、ねじ操作回転軸部７４により固定用ねじ２１３を容易に回転できるようになる。次いで、タッチパネル操作盤１８７のねじ緩め指示ボタンをオン操作すると、ねじ回転モータ７１がねじ緩め動作の回転数上限値および初期の低トルク指令値で起動される（Ｓ１７）。その結果タッチパネル操作盤１８７に表示されるねじ回転モータ７１の回転数を確認して、所望の回転数が得られるようにトルク指示値を上昇させていく（Ｓ１８、Ｓ１９）。固定用ねじ２１３が緩められ、固定用ねじ２１３が燃料集合体４７から外されたことがファイバーセンサ１１５，１１７により検知されると、タッチパネル操作盤１８７のねじ緩み確認ランプが点灯し、作業者に報知される。ねじ緩み確認ランプが点灯するとタッチパネル操作盤１８７にねじ緩み確認ボタンが表示される。作業者がそれに応答して該ねじ緩み確認ボタンをオン操作する（Ｓ２１）。
【0062】
その後、作業者がホイスト５４を操作してチャンネルファスナ取扱装置６０を上昇するとチャンネルファスナ２１１が燃料集合体４７から引き抜かれる（Ｓ２２）。作業者がホイスト５４およびクレーン走行部４８を移動操作して、抜き取ったチャンネルファスナ２１１を回収位置まで移送する（Ｓ２３）。回収位置に到着したらタッチパネル操作盤１８７のアンロック作動ボタンをオン操作する。これにより、エアーシリンダ１７１が短縮駆動される。その結果、スリーブ１５３が上動してスリーブ１５３によるロックボール７９への当接が解除され、ロックボール７９が外周側に待避してロック状態が解除される（Ｓ２４）。その結果、ねじ回し工具７８とねじ頭部２１３ａとの嵌合が外れ、チャンネルファスナ２１１は落下して回収ボックスに回収される。
【0063】
その後、作業者はデータロガー１９０の記録を保存しそのデータを確認する。さらに、ホイスト５４を操作してチャンネルファスナ取扱装置６０を燃料プール４４から引き上げ（Ｓ２６）、床上に横倒しに置き（Ｓ２７）、必要に応じて分解して作業を終了する（Ｓ２８）。
【0064】
《チャンネルファスナの取外し作業におけるヘッド部およびファイバーセンサの動作説明》
以上説明したチャンネルファスナの取外し作業におけるヘッド部およびファイバーセンサの動作を図１２Ａ～図１２Ｃおよび図１３を参照して説明する。なお、図１２Ａ～図１２Ｃは、チャンネルファスナ２１１について燃料集合体４７に取り付けられた状態での位置・姿勢を図示しているが、燃料集合体４７の図示は省略している。
（１）ガイド板の位置決め完了後、隙間へ挿入前（図１２Ａ、図１３（ａ））
図１２Ａは、ガイド板８２がチャンネルファスナ２１１の上方に位置決めされた後、燃料集合体４７と燃料ラック４５との間の隙間２０８に挿入される前の状態を示す。ガイド板８２を隙間２０８に挿入可能な姿勢に前後・左右・旋回の各方向に位置決めした状態では、ねじ回し工具７８はねじ頭部２１３ａの直上位置に配置される。すなわち、そのような配置となるように２枚のガイド板８２，８２とねじ回し工具７８との位置関係が設定されている。エアーシリンダ１７１は短縮位置にあり、スリーブ１５３は上昇したアンロック位置にある。検出ロッド７６の下端面７６ｂはねじ回し工具７８の凹所７７内に突出し、凹所７７の開口端面と概ね同一高さの位置まで下降している。すなわち、各段の検出ロッド７６は自重でねじ操作回転軸部７４内を下降するが、検出ロッド７６の上端部の大径部（図５Ａの大径部７６ａに相当）がねじ操作回転軸部７４の丸穴の小径部（図５Ａの丸穴１４５の小径部１４５ａに相当）で係止される位置で下降が停止されている。このときの最下段の検出ロッド７６の下端面７６ｂの位置がねじ回し工具７８の凹所７７の開口端面と概ね同一高さの位置となるように設定されている。上下に隣接する検出ロッド７６の対向面（上段の下端面と下段の上端面）どうしはそれぞれ当接し、分割構造の検出ロッドは全体として１本に繋がった状態となっている。図１３（ａ）はこのときのファイバーセンサ１１５，１１７とセンサドグ１１３の位置関係を示す。なお、ファイバーセンサ１１５，１１７は旋回部７０の固定部１０２（コモンベース１０４に固定されたセンサベース１１９、図４Ａ～図４Ｃ参照）に搭載されているので、旋回部７０の固定部１０２に対して上下に移動しない。これに対し、ねじ操作回転軸部７４および検出ロッド７６は旋回部７０の固定部１０２に対して上下に移動する。また、検出ロッド７６はねじ操作回転軸部７４に対して上下に移動する。図１３（ａ）の状態では、ファイバーセンサ１１５の光路はセンサドグ１１３で「遮断」、ファイバーセンサ１１７の光路はスリット１１３ａで「透過」となっている。ファイバーセンサ１１５，１１７の検出信号は制御装置１９９（図８）内の判定回路（ロジック回路）に入力され、該検出信号の組合せによりねじ回し工具７８がねじ頭部２１３ａに嵌まっていないことが判定される。
以上説明したチャンネルファスナの取外し作業におけるヘッド部およびファイバーセンサの動作を図１２Ａ～図１２Ｃおよび図１３を参照して説明する。なお、図１２Ａ～図１２Ｃは、チャンネルファスナ２１１について燃料集合体４７に取り付けられた状態での位置・姿勢を図示しているが、燃料集合体４７の図示は省略している。
（１）ガイド板の位置決め完了後、隙間へ挿入前（図１２Ａ、図１３（ａ））
図１２Ａは、ガイド板８２がチャンネルファスナ２１１の上方に位置決めされた後、燃料集合体４７と燃料ラック４５との間の隙間２０８に挿入される前の状態を示す。ガイド板８２を隙間２０８に挿入可能な姿勢に前後・左右・旋回の各方向に位置決めした状態では、ねじ回し工具７８はねじ頭部２１３ａの直上位置に配置される。すなわち、そのような配置となるように２枚のガイド板８２，８２とねじ回し工具７８との位置関係が設定されている。エアーシリンダ１７１は短縮位置にあり、スリーブ１５３は上昇したアンロック位置にある。検出ロッド７６の下端面７６ｂはねじ回し工具７８の凹所７７内に突出し、凹所７７の開口端面と概ね同一高さの位置まで下降している。すなわち、各段の検出ロッド７６は自重でねじ操作回転軸部７４内を下降するが、検出ロッド７６の上端部の大径部（図５Ａの大径部７６ａに相当）がねじ操作回転軸部７４の丸穴の小径部（図５Ａの丸穴１４５の小径部１４５ａに相当）で係止される位置で下降が停止されている。このときの最下段の検出ロッド７６の下端面７６ｂの位置がねじ回し工具７８の凹所７７の開口端面と概ね同一高さの位置となるように設定されている。上下に隣接する検出ロッド７６の対向面（上段の下端面と下段の上端面）どうしはそれぞれ当接し、分割構造の検出ロッドは全体として１本に繋がった状態となっている。図１３（ａ）はこのときのファイバーセンサ１１５，１１７とセンサドグ１１３の位置関係を示す。なお、ファイバーセンサ１１５，１１７は旋回部７０の固定部１０２（コモンベース１０４に固定されたセンサベース１１９、図４Ａ～図４Ｃ参照）に搭載されているので、旋回部７０の固定部１０２に対して上下に移動しない。これに対し、ねじ操作回転軸部７４および検出ロッド７６は旋回部７０の固定部１０２に対して上下に移動する。また、検出ロッド７６はねじ操作回転軸部７４に対して上下に移動する。図１３（ａ）の状態では、ファイバーセンサ１１５の光路はセンサドグ１１３で「遮断」、ファイバーセンサ１１７の光路はスリット１１３ａで「透過」となっている。ファイバーセンサ１１５，１１７の検出信号は制御装置１９９（図８）内の判定回路（ロジック回路）に入力され、該検出信号の組合せによりねじ回し工具７８がねじ頭部２１３ａに嵌まっていないことが判定される。
【0065】
（２）ねじ回し工具がねじ頭部に嵌合後、ロック前（図１２Ｂ、図１３（ｂ））
図１２Ｂは、図１２Ａの状態からホイスト５４によりチャンネルファスナ取扱装置６０を下降させてガイド板８２を燃料集合体４７と燃料ラック４５との間の隙間２０８に挿入してねじ回し工具７８をねじ頭部２１３ａに嵌合させた後、スリーブ１５３によるロック前の状態を示す。ねじ頭部２１３ａはねじ回し工具７８の奥側空間７７ａに嵌まり込んでいる。エアーシリンダ１７１は短縮位置のままでスリーブ１５３は上方位置にあり、ロックボール７９は固定用ねじ２１３のロック溝２１３ｂに嵌合していない。図１３（ｂ）はこのときのファイバーセンサ１１５，１１７とセンサドグ１１３の位置関係を示す。図１３（ａ）の状態に比べて検出ロッド７６がねじ頭部２１３ａの頂面との当接により押し上げられるため、検出ロッド７６は旋回部７０の固定部１０２に対して上方に移動する（旋回部７０の固定部１０２に対するねじ操作回転軸部７４の高さは変動しない）。その結果、ファイバーセンサ１１５の光路はスリット１１３ａで「透過」、ファイバーセンサ１１７の光路はセンサドグ１１３で「遮断」となる。ファイバーセンサ１１５，１１７の検出信号は制御装置１９９（図８）内の判定回路（ロジック回路）に入力され、該検出信号の組合せによりねじ回し工具７８がねじ頭部２１３ａに嵌まったことが判定される。
図１２Ｂは、図１２Ａの状態からホイスト５４によりチャンネルファスナ取扱装置６０を下降させてガイド板８２を燃料集合体４７と燃料ラック４５との間の隙間２０８に挿入してねじ回し工具７８をねじ頭部２１３ａに嵌合させた後、スリーブ１５３によるロック前の状態を示す。ねじ頭部２１３ａはねじ回し工具７８の奥側空間７７ａに嵌まり込んでいる。エアーシリンダ１７１は短縮位置のままでスリーブ１５３は上方位置にあり、ロックボール７９は固定用ねじ２１３のロック溝２１３ｂに嵌合していない。図１３（ｂ）はこのときのファイバーセンサ１１５，１１７とセンサドグ１１３の位置関係を示す。図１３（ａ）の状態に比べて検出ロッド７６がねじ頭部２１３ａの頂面との当接により押し上げられるため、検出ロッド７６は旋回部７０の固定部１０２に対して上方に移動する（旋回部７０の固定部１０２に対するねじ操作回転軸部７４の高さは変動しない）。その結果、ファイバーセンサ１１５の光路はスリット１１３ａで「透過」、ファイバーセンサ１１７の光路はセンサドグ１１３で「遮断」となる。ファイバーセンサ１１５，１１７の検出信号は制御装置１９９（図８）内の判定回路（ロジック回路）に入力され、該検出信号の組合せによりねじ回し工具７８がねじ頭部２１３ａに嵌まったことが判定される。
【0066】
（２）ロック後（図１２Ｃ、図１３（ｂ））
図１２Ｃは、図１２Ｂの状態からエアーシリンダ１７１を伸長方向に駆動してスリーブ１５３を下方位置に移動させた状態を示す。このとき、スリーブ１５３がロックボール７９を内周側に移動させ固定用ねじ２１３のロック溝２１３ｂに嵌合させる。これでねじ回し工具７８とねじ頭部２１３ａの嵌合状態がロックされる。ファイバーセンサ１１５，１１７とセンサドグ１１３の位置関係は図１３（ｂ）の状態のまま変化しない。
図１２Ｃは、図１２Ｂの状態からエアーシリンダ１７１を伸長方向に駆動してスリーブ１５３を下方位置に移動させた状態を示す。このとき、スリーブ１５３がロックボール７９を内周側に移動させ固定用ねじ２１３のロック溝２１３ｂに嵌合させる。これでねじ回し工具７８とねじ頭部２１３ａの嵌合状態がロックされる。ファイバーセンサ１１５，１１７とセンサドグ１１３の位置関係は図１３（ｂ）の状態のまま変化しない。
【0067】
（４）固定用ねじの緩め完了（図１３（ｃ））
図１２Ｂの状態からねじ回転モータ７１を駆動して固定用ねじ２１３を緩めて燃料集合体４７から外す。図１３（ｃ）は固定用ねじ２１３が燃料集合体４７から外れたときのファイバーセンサ１１５，１１７とセンサドグ１１３の位置関係を示す。緩め動作ではねじ回し工具７８がねじ頭部２１３ａに嵌まったまま固定用ねじ２１３が燃料集合体４７に対し上方に抜けていくので、図１３（ａ）の状態に比べて検出ロッド７６とねじ操作回転軸部７４が一緒に上方に移動する。その結果、ファイバーセンサ１１５，１１７の光路はいずれもセンサドグ１１３で「遮断」となる。ファイバーセンサ１１５，１１７の検出信号は制御装置１９９（図８）内の判定回路（ロジック回路）に入力され、該検出信号の組合せにより固定用ねじ２１３が燃料集合体４７から外れたことが判定される。
図１２Ｂの状態からねじ回転モータ７１を駆動して固定用ねじ２１３を緩めて燃料集合体４７から外す。図１３（ｃ）は固定用ねじ２１３が燃料集合体４７から外れたときのファイバーセンサ１１５，１１７とセンサドグ１１３の位置関係を示す。緩め動作ではねじ回し工具７８がねじ頭部２１３ａに嵌まったまま固定用ねじ２１３が燃料集合体４７に対し上方に抜けていくので、図１３（ａ）の状態に比べて検出ロッド７６とねじ操作回転軸部７４が一緒に上方に移動する。その結果、ファイバーセンサ１１５，１１７の光路はいずれもセンサドグ１１３で「遮断」となる。ファイバーセンサ１１５，１１７の検出信号は制御装置１９９（図８）内の判定回路（ロジック回路）に入力され、該検出信号の組合せにより固定用ねじ２１３が燃料集合体４７から外れたことが判定される。
【0068】
なお、前記実施の形態ではこの発明によるチャンネルファスナ取扱装置をチャンネルファスナの取外し用途に使用した場合について説明したが、チャンネルファスナの取り付け用途にも使用できる。また、前記実施の形態では旋回モータおよびねじ回転モータ７１として電動モータを使用したが、これに限らず油圧モータ、空圧モータ等を使用することもできる。
【符号の説明】
【0069】
２…燃料集合体、３…ハンドル、５…燃料ラック、６…チャンネルファスナ、７…固定用ねじ、９…ホイスト、１０…装置本体、１０ａ…ガイド、１１…旋回軸、１３…旋回モータ、１４…エアシリンダ、１５…シャフト、２２…ファスナ挟持機構、２５…ねじ回転モータ、２７…ねじ回し工具、２８…鋼球、３０…チャンネルファスナ受け、４０…原子炉建屋、４２…床、４４…燃料プール、４５…燃料ラック、４５ａ…貯蔵空間、４６…レール、４７…燃料集合体、４７ａ…ハンドル、４７ｂ…チャンネルボックス、４８…クレーン走行部、５０…脚、５０ａ…車輪、５２…ガーダ、５４…ホイスト、５４ａ…本体部、５６…ワイヤロープ、５８…フックブロック、５８ａ…フック、６０…チャンネルファスナ取扱装置、６０Ａ…基部、６０Ｂ…軸部、６０Ｃ…ヘッド部、６１…同軸集合部材、６１－０乃至６１－５…同軸集合部材分割部分、６２…吊環、６３…補強フレーム、６３－１乃至６３－４…補強フレーム分割部分、６４…制御盤、６５…補強フレームトップ、６５ａ…天板、６５ｂ…底板、６５ｃ…パイプ、６５ｄ…旋回ガイド筒、６５ｅ…内部空間、６６…各種ケーブル・ホース類、６８…旋回装置、６９…旋回モータ、７０…旋回部、７１…ねじ回転モータ、７２…ガイド管（管状部材、係合部材）、７２ａ…内部空間、７４…ねじ操作回転軸部、７４ａ…軸部本体、７４ｂ，７４ｃ…丸棒部材、７４ｄ…開口端部、７４ｅ…レール、７６…検出ロッド、７６ａ…大径部、７６ｂ…下端面、７７…凹所、７７ａ…奥側空間、７７ｂ…入口側空間、７８…ねじ回し工具、７８ｂ…穴、７８ｅ…嵌合突起、７９…ロックボール（ロック部材）、８０…同軸集合部材支持プレート、８０－１，８０－２…プレート、８０ａ…丸穴、８０ｂ…切欠き、８２…ガイド板（係合部材の係合部）、８４…テレビカメラ、８６…マウント、８８…吊環、９０…固定部、９２…従動平歯車、９４…旋回軸棒、９６…連結ブロック、９６ａ…スリット、９６ｂ…キー穴、９７…丸棒キー、９８…駆動平歯車、１００…リミットスイッチ、１０１…端子ボックス、１０２…固定部、１０３…電磁弁、１０４…コモンベース（固定部）、１０５…減圧弁、１０６…ハンガー、１０６ａ，１０６ｂ…縦板材、１０６ｃ…横板材、１０６ｄ…キー穴、１０７…積層信号灯（警告灯）、１０８…バランスシリンダ、１０８ａ…ピストンロッド、１１１…従動平歯車、１１３…センサドグ、１１３ａ…スリット、１１５，１１７…ファイバーセンサ（位置センサ）、１１９…センサベース、１２１，１２３…センサマウント、１２５…スラスト軸受、１２７…モータスタンド、１２９…カップリング、１３１…駆動平歯車、１３２…ヘルール、１３３…滑り軸受、１３４…クランプバンド、１３５，１３７…滑り軸受押さえ、１３９…カプラ、１３９ａ…ソケット（雌部材）、１３９ｂ…プラグ（雄部材）、１４１…抜け止めリング、１４３ａ…半割丸パイプ形回り止め片（片側半円分）、１４３ｂ…半割丸パイプ形回り止め片（他側半円分）、１４５…丸穴、１４５ａ…小径部、１４６…丸穴、１４６ａ…小径部、１４７…空洞、１４９…ガスケット、１５１…吊り板、１５３…スリーブ、１５３ａ…レール、１５４…係止リング、１５５…軸受メタル、１５７…スリーブ駆動装置、１５９，１６１…長穴、１６３…フランジ、１６５…ガイドポスト、１６７…ガイドシャフト、１６９，１７０…環状部材、１６９ａ，１７０ａ…係合棒、１６９ｂ，１７０ｂ…ガイドローラー、１７１…エアーシリンダ（スリーブ駆動部）、１７１ａ…ピストンロッド、１７３…ロック・アンロック検知装置、１７４…センサマウント、１７４ａ…長穴、１７５…近接スイッチ、１７７…センサドグ、１７７ａ…長穴、１７９…ピン、１８０…クレーン操作盤、１８１…ピン、１８２…ホイスト操作盤、１８３…旋回ガイド板、１８５…嵩上げ台、１８７…タッチパネル操作盤、１８９…作業用モニタ、１９０…データロガー、１９１…クレーン走行制御装置、１９３…ホイスト制御装置、１９５…電源装置、１９７…エアーコンプレッサ、１９９…制御装置、２００…精密減圧弁、２０８…隙間、２１１…チャンネルファスナ、２１３…固定用ねじ、２１３ａ…ねじ頭部、２１３ｂ…ロック溝、２１３ｃ…ねじ軸部、２１３ｄ…嵌合溝、２１５…ガード、２１７…板ばね、ＡＸ１…旋回軸、ＡＸ２…回転軸
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図6E】
【図6F】
【図6G】
【図6H】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図13】
【図14】
【図15】