特開 2023-58869 切断装置及び切断方法

(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】P2023058869

(43)【公開日】2023-04-26

(54)【発明の名称】切断装置及び切断方法

(51)【国際特許分類】

   E04G 23/08 20060101AFI20230419BHJP

   B23D 57/00 20060101ALI20230419BHJP

   B23D 61/18 20060101ALI20230419BHJP

【ＦＩ】

E04G23/08 D

B23D57/00

B23D61/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021168646

(22)【出願日】2021-10-14

(71)【出願人】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000103035

【氏名又は名称】ＭＨＩさがみハイテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100122781

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 寛

(72)【発明者】

【氏名】神尾 宏幸

(72)【発明者】

【氏名】紺谷 修

(72)【発明者】

【氏名】澤田 祥平

(72)【発明者】

【氏名】古野 雄大

(72)【発明者】

【氏名】安河内 淳一

(72)【発明者】

【氏名】安藤 雄二

(72)【発明者】

【氏名】川田 純也

(72)【発明者】

【氏名】佐瀬 友昭

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 信之

(72)【発明者】

【氏名】岩崎 有浩

【テーマコード（参考）】

2E176

3C040

【Ｆターム（参考）】

2E176AA02

2E176AA17

2E176DD22

3C040AA19

3C040JJ03

(57)【要約】

【課題】筒状の構造物の内側に他の内部構造物が存在する状態で筒状の構造物を切断可能とする切断装置及び切断方法を提供する。
【解決手段】切断装置１は、鉛直の筒状の熱遮蔽壁１０５を水平な断面で切断する切断装置である。切断装置１は、熱遮蔽壁１０５の一部位を間に挟んで隣り合い同じ高さに配置される少なくとも一対の切削用プーリ２７ｔを含んで熱遮蔽壁１０５の外周側に配置される複数のガイドプーリ２７を有するワイヤーソーガイド部２５と、ワイヤーソーガイド部２５のガイドプーリ２７に架け渡されるワイヤーソー工具２１と、ワイヤーソー工具２１を走行させるワイヤーソー駆動部２３と、熱遮蔽壁１０５を周方向に囲んで設置されワイヤーソー駆動部２３とガイドプーリ２７とを熱遮蔽壁１０５の周囲で水平に移動させる環状のガイドレール９と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉛直の筒状の構造物を水平な断面で切断する切断装置であって、
前記構造物の一部位を間に挟んで隣り合い同じ高さに配置される少なくとも一対の切削用プーリを含んで前記構造物の外周側に配置される複数のプーリを有するワイヤーソーガイド部と、
前記ワイヤーソーガイド部の前記プーリに架け渡されるワイヤーソー工具と、
前記ワイヤーソー工具を走行させるワイヤーソー駆動部と、
前記構造物を周方向に囲んで設置され前記ワイヤーソー駆動部と前記プーリとを前記構造物の周囲で水平に移動させる環状のガイドレールと、を備える、切断装置。

【請求項2】

前記切削用プーリ同士の間を走行する前記ワイヤーソー工具の軌道が、前記構造物の中空部に達するように前記切削用プーリが配置されている、請求項１に記載の切断装置。

【請求項3】

前記ワイヤーソー工具は、前記構造物を周方向に囲むように配置され、
前記ワイヤーソーガイドには、前記切削用プーリの対が複数対含まれる、請求項１又は２に記載の切断装置。

【請求項4】

切断後の前記構造物の上端部を吊り下げ支持可能な支持フレームを更に備える、請求項１～３の何れか１項に記載の切断装置。

【請求項5】

原子炉の圧力容器を同心で囲む円筒状の熱遮蔽壁を切断対象の前記構造物として、前記熱遮蔽壁の中空部内に前記圧力容器が存在する状態で、
前記切削用プーリ同士の間を走行する前記ワイヤーソー工具の軌道が前記熱遮蔽壁の中空部に達し且つ前記圧力容器まで達しないように、当該切削用プーリの位置関係が設定され、
請求項１～４の何れか１項に記載の切断装置を用いて前記構造物を切断する、切断方法。

【請求項6】

前記熱遮蔽壁と前記圧力容器との間には、前記圧力容器の外周面上に設けられた断熱材が存在している、請求項５に記載の切断方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、切断装置及び切断方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、このような分野の技術として、下記特許文献１に原子炉の円筒状の熱遮蔽壁の解体方法が開示されている。この解体方法では、熱遮蔽壁の内側の圧力容器が撤去済みの状態で、当該熱遮蔽壁の内側に解体ロボットが吊り入れられる。そして解体ロボットが遠隔操作され順次降下しながら熱遮蔽壁が上端部側から下端部側まで順次解体される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許05975268号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

この熱遮蔽壁の解体方法では、熱遮蔽壁の解体の前に圧力容器が撤去される。しかしながら、熱遮蔽壁が存在する状態で内側の圧力容器を解体することが比較的困難である場合もあり得る。従って、圧力容器の解体を効率的に行うために、圧力容器よりも先に熱遮蔽壁を撤去する手法が望まれる場合がある。このような原子炉の熱遮蔽壁の例に限られず、本発明は、筒状の構造物の内側に他の内部構造物が存在する状態で筒状の構造物を切断可能とする切断装置及び切断方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の切断装置は、鉛直の筒状の構造物を水平な断面で切断する切断装置であって、構造物の一部位を間に挟んで隣り合い同じ高さに配置される少なくとも一対の切削用プーリを含んで構造物の外周側に配置される複数のプーリを有するワイヤーソーガイド部と、ワイヤーソーガイド部のプーリに架け渡されるワイヤーソー工具と、ワイヤーソー工具を走行させるワイヤーソー駆動部と、構造物を周方向に囲んで設置されワイヤーソー駆動部とプーリとを構造物の周囲で水平に移動させる環状のガイドレールと、を備える。

【0006】

本発明の切断装置では、切削用プーリ同士の間を走行するワイヤーソー工具の軌道が、構造物の中空部に達するように切削用プーリが配置されている、こととしてもよい。また、ワイヤーソー工具は、構造物を周方向に囲むように配置され、ワイヤーソーガイドには、切削用プーリの対が複数対含まれる、こととしてもよい。また、本発明の切断装置は、切断後の構造物の上端部を吊り下げ支持可能な支持フレームを更に備える、こととしてもよい。

【0007】

本発明の切断方法は、原子炉の圧力容器を同心で囲む円筒状の熱遮蔽壁を切断対象の構造物として、熱遮蔽壁の中空部内に圧力容器が存在する状態で、切削用プーリ同士の間を走行するワイヤーソー工具の軌道が熱遮蔽壁の中空部に達し且つ圧力容器まで達しないように、当該切削用プーリの位置関係が設定され、前述の何れかの切断装置を用いて構造物を切断する。また、熱遮蔽壁と圧力容器との間には、圧力容器の外周面上に設けられた断熱材が存在している、こととしてもよい。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれは、筒状の構造物の内側に他の内部構造物が存在する状態で筒状の構造物を切断可能とする切断装置及び切断方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態の切断装置及び切断方法が適用される原子炉建屋の要部を示す断面図である。

【図2】原子炉建屋内に本実施形態の切断装置を設置した状態を示す斜視図である。

【図3】本実施形態の切断装置を設置した状態を示す平面図である。

【図4】ワイヤーソー駆動部を熱遮蔽壁の内周側から見た状態を示す斜視図である。

【図5】（ａ），（ｂ）は、ワイヤーソー切断機による熱遮蔽壁の切断処理を説明する図である。

【図6】（ａ）～（ｅ）は熱遮蔽壁の解体作業の一例を順次示す側面図である。

【図7】（ａ）～（ｆ）は熱遮蔽壁の解体作業を他の例を順次示す側面図である。

【図8】（ａ），（ｂ）は、切断装置及び切断方法の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照しながら本発明に係る切断装置及び切断方法の実施形態について詳細に説明する。図１は、本実施形態の切断装置及び切断方法が適用されるBWR型（沸騰水型）原子力発電所の原子炉建屋１０１の要部を示す断面図である。図２は、原子炉建屋１０１内に本実施形態の切断装置１を設置した状態を示す斜視図であり、図３はその平面図である。図１に示されるように、原子炉建屋１０１は、平面視円形の原子炉圧力容器(RPV)１０３と、圧力容器１０３の周囲を囲む円筒状の熱遮蔽壁(RSW)１０５と、熱遮蔽壁１０５の周囲を更に囲む生体遮蔽体(BSW)１０７と、熱遮蔽壁１０５を支持するペデスタル(RPV)１０９と、を備えている。更に原子炉建屋１０１の天井には天井クレーン１１１が設けられている。

【0011】

切断装置１及び当該切断装置１による切断方法は、この原子炉建屋１０１の廃止解体時に適用され、生体遮蔽体１０７及び圧力容器１０３が残置された状態で熱遮蔽壁１０５を水平な断面で切断するものである。熱遮蔽壁１０５は、例えば、直径約７～８ｍ、高さ約１４ｍ、壁厚約０．７ｍといったサイズで鉛直な円筒状をなす構造物である。熱遮蔽壁１０５は、Ｉ型鋼と鋼板による鋼構造に遮蔽コンクリート又はモルタルを充填した構造をなすので、熱遮蔽壁１０５の切断にはコンクリートと鋼材とを同時に切断できる乾式ワイヤーソー工法が用いられる。圧力容器１０３は、熱遮蔽壁１０５の中空部１０５ｃ内に同軸に収納され概ね円柱形状をなす構造物であり、圧力容器１０３と熱遮蔽壁１０５との径方向の間隔は約０．４ｍである。圧力容器１０３の外側面には厚さ約０．３ｍの断熱材１１３（図３）が全周に亘って設けられている。従って、断熱材１１３と熱遮蔽壁１０５との間には径方向に約０．１ｍの隙間が形成されている。生体遮蔽体１０７は、熱遮蔽壁１０５から約１．４～１．５ｍの隙間をあけて当該熱遮蔽壁１０５の周囲を囲んでいる。

【0012】

詳細は後述するが、本実施形態の切断方法では、熱遮蔽壁１０５の上端部が、切断装置１によって圧力容器１０３を避けながら水平に切断されてリング状の切片として分断され、分断された切片は、生体遮蔽体１０７の上面に設けられたオペレーションフロア１１５まで天井クレーン１１１を用いて吊り上げられる。そして、オペレーションフロア１１５においては、この切片の更なる細断や容器収納といった処理が実行される。このような作業が繰り返されることで、熱遮蔽壁１０５は上部から下部まで例えば１０分割程度の切片に分断され、各切片がオペレーションフロア１１５で順次処理され、熱遮蔽壁１０５の解体が完了する。

【0013】

図２～図５を参照しながら、切断装置１の構成について説明する。図２に示されるように、切断装置１は主に熱遮蔽壁１０５の上端部に設置される。切断装置１は、吊りフレーム３と、巻取り装置５と、ピンブラケット７と、ガイドレール９と、ワイヤーソー切断機１１と、を備えている。吊りフレーム３（支持フレーム）は、平面視正方形状のフレームであり、天井クレーン１１１によって吊り支持された状態で圧力容器１０３の上方に配置される。巻取り装置５は、吊りフレーム３の四隅にそれぞれ設けられ、下方に延ばしたワイヤー５ａを介してピンブラケット７、ガイドレール９、及びワイヤーソー切断機１１を吊るとともに、ワイヤー５ａの巻取り／巻出しによってピンブラケット７、ガイドレール９、及びワイヤーソー切断機１１を上下移動可能である。

【0014】

各ピンブラケット７は、各ワイヤー５ａの下端に接続され、各々の巻取り装置５の鉛直下方の位置で熱遮蔽壁１０５の上端部に取付けられている。ピンブラケット７は、熱遮蔽壁１０５の上端面を跨ぐように設置されるブラケット本体７ａと、熱遮蔽壁１０５の上端部を壁厚方向に貫通してブラケット本体７ａに両持ち固定されるピン７ｂと、を備えている。なお、熱遮蔽壁１０５には、上記ピン７ｂを挿通するために、壁厚方向に貫通するピン孔（図示せず）がコアマシーンによって予め形成される。ガイドレール９は、円環状をなしており、ピンブラケット７の下端部に固定され、熱遮蔽壁１０５と同心に当該熱遮蔽壁１０５の周囲に配置される。ガイドレール９を支持するためのアンカーが熱遮蔽壁１０５に設けられてもよい。

【0015】

ワイヤーソー切断機１１は、ワイヤーソー工具２１と、ワイヤーソー駆動部２３と、ワイヤーソーガイド部２５と、を備えている。ワイヤーソー切断機１１は、ガイドレール９に取付けられ、ガイドレール９上を熱遮蔽壁１０５の周方向に移動可能にガイドレール９を把持している。例えば、ワイヤーソー駆動部２３及びワイヤーソーガイド部２５には、ガイドレール９を把持する把持部１１ａが複数箇所に設けられており、把持部１１ａはガイドレール９上を当該ガイドレール９の長手方向にスライド可能である。

【0016】

ワイヤーソー工具２１は、鉄筋コンクリート製の熱遮蔽壁１０５を切削可能なダイヤモンドワイヤーソー工具である。ワイヤーソー工具２１は、熱遮蔽壁１０５の周囲を周方向に一周するように配置される。ワイヤーソー駆動部２３は、熱遮蔽壁１０５の外周面の直ぐ外側の位置に配置される。ワイヤーソー駆動部２３は例えば２つのモータ２３ａを有し、当該モータ２３ａを駆動源としてワイヤーソー工具２１を走行させる。ワイヤーソーガイド部２５は、ワイヤーソー駆動部２３から熱遮蔽壁１０５の周方向両側に水平に延び出している。ワイヤーソーガイド部２５は、ワイヤーソー駆動部２３に接合されたフレーム部２９を有しており、フレーム部２９は、直線状の棒材を熱遮蔽壁１０５と生体遮蔽体１０７との間の隙間に収まるように複数箇所で屈曲させた形状をなしている。そして、ワイヤーソー駆動部２３とワイヤーソーガイド部２５とを合わせたワイヤーソー切断機１１を平面視すると、熱遮蔽壁１０５の周囲の約４分の３周程度を取り囲むＣ字形状を呈している。

【0017】

更に、ワイヤーソーガイド部２５は、フレーム部２９の各屈曲部において当該フレーム部２９の下面に設けられた複数のガイドプーリ２７を有している。なお、図３においては、図の煩雑化を回避するために、ワイヤーソーガイド部２５についてはフレーム部２９の図示が省略されガイドプーリ２７のみが示されている。全てのガイドプーリ２７は、熱遮蔽壁１０５と生体遮蔽体１０７との間の隙間内で同じ高さに配置されている。ワイヤーソー工具２１は、ワイヤーソー駆動部２３内で取り回されるとともに、ワイヤーソーガイド部２５の各ガイドプーリ２７に順次架け渡されながら、熱遮蔽壁１０５の周囲を周方向に囲むように配置される。ガイドプーリ２７は、ガイドレール９よりもやや低い位置に配置さており、このため、ワイヤーソー工具２１の走行軌道はガイドレール９よりもやや低い位置にある。

【0018】

図３に示されるように、ガイドプーリ２７のうち、一対の隣接するガイドプーリ２７ｔ，２７ｔは、互いの間に熱遮蔽壁１０５の一部位を挟むように位置している。すなわち、一方のガイドプーリ２７ｔの位置から見たときに他方のガイドプーリ２７ｔは熱遮蔽壁１０５の背後に隠れる位置関係にある。従って、ワイヤーソー工具２１のうち、これらのガイドプーリ２７ｔ，２７ｔ同士の間に架け渡された部分２１ａは、熱遮蔽壁１０５の外周面に接触し湾曲した状態で設置される。以下では、ガイドプーリ２７のうち上記のようなガイドプーリ２７ｔを「切削用プーリ２７ｔ」と呼び、ワイヤーソー工具２１の上記のような部分２１ａを「切削部分２１ａ」と呼ぶ。

【0019】

切削用プーリ２７ｔ，２７ｔと熱遮蔽壁１０５との位置関係は、より詳細には次のようなものである。仮に熱遮蔽壁１０５が無い場合には、切削用プーリ２７ｔ，２７ｔ同士の間に切削部分２１ａが直線的に水平に架け渡される。この直線的な状態の切削部分２１ａの軌道が、熱遮蔽壁１０５の壁内を通過して、熱遮蔽壁１０５の中空部１０５ｃに達する深さまで入り込む。また、上記直線の状態の切削部分２１ａの軌道は圧力容器１０３には達しないが、断熱材１１３には達してもよい。なお、切削部分２１ａ以外のワイヤーソー工具２１の部分は、ガイドプーリ２７，２７同士の間に架け渡され、熱遮蔽壁１０５の外周面から離れた位置を通過している。

【0020】

図４は、ワイヤーソー駆動部２３を熱遮蔽壁１０５の内周側から見た状態を示す斜視図である。ワイヤーソー駆動部２３は、矩形の枠体３１と、枠体３１に取付けられワイヤーソー工具２１をガイドする複数のプーリ３３と、ワイヤーソー工具２１の駆動源である２つのモータ２３ａと、ワイヤーソー工具２１の張力を調整するためのエアバランサ３７と、を備えている。プーリ３３のうちの２つは、上記のモータ２３ａによって回転される駆動プーリ３３Ａである。エアバランサ３７は枠体３１の上部に取付けられており、枠体３１にはエアバランサ３７の取付け位置から枠体３１の下部まで鉛直に延びるレール３９が設けられている。レール３９にはスライドプレート４１がスライド自在に取付けられており、エアバランサ３７のワイヤー３７ａがスライドプレート４１に接続されている。スライドプレート４１にはプーリ３３のうちの１つが調整プーリ３３Ｂとして取付けられている。

【0021】

このようなワイヤーソー駆動部２３では、上記の各プーリ３３にワイヤーソー工具２１が順次架け渡され、モータ２３ａによる駆動プーリ３３Ａの回転によってワイヤーソー工具２１に駆動力が付与される。また、エアバランサ３７のワイヤー３７ａの伸縮により、スライドプレート４１上の調整プーリ３３Ｂが上下することで、ワイヤーソー駆動部２３内におけるワイヤーソー工具２１の長さが変動し、ワイヤーソー工具２１の張力が調整される。

【0022】

ワイヤーソー切断機１１は、自機をガイドレール９上で移動させる推進装置を備えている。本実施形態では、図２に示されるように、ワイヤーソー駆動部２３の枠体３１に取付けられたウインチ４３が上記推進装置として機能する。ウインチ４３からウインチワイヤー４３ａが伸ばされ、ウインチワイヤー４３ａの先端が移動方向前方の位置でガイドレール９に固定される。例えばここでは、ガイドレール９にアイボルト（図示せず）が取付けられ、ウインチワイヤー４３ａの先端に設けられたフック（図示せず）が上記アイボルトに引っ掛けられるようにしてもよい。この状態でウインチ４３がウインチワイヤー４３ａを巻き取ることにより、ワイヤーソー切断機１１の全体がガイドレール９上を周方向に移動する。すなわち、ワイヤーソー工具２１と、ワイヤーソー駆動部２３と、複数のガイドプーリ２７を含むワイヤーソーガイド部２５と、が、一体となってガイドレール９上を周方向に移動する。

【0023】

続いて、以上のような構成のワイヤーソー切断機１１による熱遮蔽壁１０５の切断処理について説明する。ワイヤーソー切断機１１においてワイヤーソー駆動部２３が駆動されると、ワイヤーソー工具２１は、複数のガイドプーリ２７に案内されながら熱遮蔽壁１０５と生体遮蔽体１０７との間の隙間内を走行する。このとき、ワイヤーソー工具２１のうち、切削用プーリ２７ｔ，２７ｔ同士の間で熱遮蔽壁１０５の外周面に接触していた切削部分２１ａ（図３）が、外周面を切削しながら熱遮蔽壁１０５に食い込んでいく。そして、切削部分２１ａは、図５（ａ）に示されるように、切削用プーリ２７ｔ，２７ｔ同士の間で直線的に延びる状態まで、熱遮蔽壁１０５を切削して内周側に入り込んだ状態になる。このとき、切削部分２１ａの中央近傍は熱遮蔽壁１０５の中空部１０５ｃに到達している。図５（ａ）にクロスハッチングで示される領域は、熱遮蔽壁１０５のうち切削部分２１ａによって切断された切断済領域１０５ａである。なお、ワイヤーソー切断機１１には、切削部分２１ａに沿う位置に配置された集塵ダクト２２（図３）が設けられており、熱遮蔽壁１０５の切削で発生する切削屑が集塵ダクト２２によって吸引され回収される。

【0024】

更に、上記のワイヤーソー工具２１の走行に並行してウインチ４３が駆動され、図５（ｂ）に示されるように、ワイヤーソー切断機１１の全体がガイドレール９上で熱遮蔽壁１０５の周囲を平面視時計周りで周方向に移動する。そうすると、図に示されるように、切断済領域１０５ａが周方向に徐々に拡大していく。このとき、切断溝が重力で押し潰されることを防止するために、切断済領域１０５ａでは、楔状のスペーサ（図示せず）が切断溝内に適宜挿入されていく。ウインチ４３のウインチワイヤー４３ａを掛け替えながらワイヤーソー切断機１１が熱遮蔽壁１０５の周囲を一周したところで、熱遮蔽壁１０５がワイヤーソー工具２１の高さ位置の水平面を境界として上下に分断される。

【0025】

前述したとおり、切削用プーリ２７ｔ，２７ｔ同士の位置関係により、切削部分２１ａの軌道が圧力容器１０３には達しないので、圧力容器１０３には傷を付けることなく、熱遮蔽壁１０５が切断される。なお、切削部分２１ａの軌道が前述のように断熱材１１３に達する場合には断熱材１１３に傷が付くが、圧力容器１０３に傷が付かない限り特に問題にはならない。

【0026】

続いて、上記のような熱遮蔽壁１０５の切断処理を含めた熱遮蔽壁１０５の解体作業の一例について、図６を参照しながら説明する。熱遮蔽壁１０５の解体作業では、まず図６（ａ）及び図６（ｂ）に示されるように、ピンブラケット７、ガイドレール９、及びワイヤーソー切断機１１が一体として吊りフレーム３に吊られた状態とされ、天井クレーン１１１（図１）から圧力容器１０３上方に吊り降ろされる。熱遮蔽壁１０５の上端部には、当該熱遮蔽壁１０５の壁厚方向に貫通するピン孔（図示せず）がコアマシーンによって事前に形成されており、ピンブラケット７のピン７ｂ（図２）が上記ピン孔に挿通されることで、ピンブラケット７が熱遮蔽壁１０５の上端部に固定される。これにより、ピンブラケット７と、ピンブラケット７に固定されたガイドレール９と、ガイドレール９に取付けられたワイヤーソー切断機１１と、が熱遮蔽壁１０５上に設置される。その後、図６（ｃ）に示されるように、ピンブラケット７とワイヤー５ａとが切り離され、吊りフレーム３及び巻取り装置５は上方に退去する。

【0027】

続いて、ワイヤーソー駆動部２３とウインチ４３（図２）とが駆動されることで、前述した切断処理が実行され、ワイヤーソー工具２１によって熱遮蔽壁１０５が切断されていく。そして、ワイヤーソー切断機１１が熱遮蔽壁１０５の周囲を一周したところで、熱遮蔽壁１０５がワイヤーソー工具２１の高さ位置の水平面を境界として上下に分断される。その後、図６（ｄ）に示されるように、ピンブラケット７とワイヤー５ａとが再び接続され、図６（ｅ）に示されるように、天井クレーン１１１（図１）によって吊りフレーム３が吊り上げられる。

【0028】

これにより、ピンブラケット７、ガイドレール９、及びワイヤーソー切断機１１は、吊りフレーム３に追従して吊り上げられる。更に、分断された熱遮蔽壁１０５のリング状の切片１０５ｂも一緒に、ピンブラケット７に支持された状態で吊りフレーム３に追従して吊り上げられる。そして切片１０５ｂはオペレーションフロア１１５（図１）に降ろされ、オペレーションフロア１１５において切片１０５ｂの更なる処理が行われる。一方、ピンブラケット７、ガイドレール９、及びワイヤーソー切断機１１は、再び図６（ａ）と同様に、天井クレーン１１１（図１）及び吊りフレーム３によって熱遮蔽壁１０５の上端に吊り降ろされ設置される。このとき、熱遮蔽壁１０５の上端は、上記切片１０５ｂの高さ分だけ低くなっているので、これに対応して、吊下ろし時の巻取り装置５のワイヤー５ａの長さが長くなるように調整される。以上のような図６（ａ）～図６（ｅ）の処理が繰り返されることで、熱遮蔽壁１０５は上部から下部まで例えば１０分割程度の切片１０５ｂに分断され、切片１０５ｂがオペレーションフロア１１５で順次処理されて、熱遮蔽壁１０５の解体が完了する。

【0029】

続いて、以上説明した切断装置１及び熱遮蔽壁１０５の切断方法による作用効果について説明する。原子炉建屋１０１の圧力容器１０３の撤去においては、圧力容器１０３を熱的に切断すれば切断効率が良いが、本実施形態の圧力容器１０３の周囲には断熱材１１３が設けられており当該断熱材１１３と熱遮蔽壁１０５との間隔は例えば０．１ｍ程度と狭い。従って、圧力容器１０３の外側にガス切断用のトーチ等を設置することは困難である。また同じ理由で、圧力容器１０３を機械的に切断するための工具を圧力容器１０３の外側に設置することも困難である。

【0030】

一方、圧力容器１０３の熱的切断を当該圧力容器１０３の内側から行うことも考えられるが、圧力容器１０３の内側の放射化レベルが高いので、内側から熱的切断を行えば汚染が外側に拡散する可能性があり、また、スペースの都合で汚染拡散対策も困難である。また、圧力容器１０３の内側から機械的に切断し、更に断熱材１１３を内側から機械的に切断することも考えられる。しかしながら、断熱材１１３が比較的厚いことから、内側からの機械的な切断手法では断熱材１１３を切断しきれない場合がある。以上のような理由で、熱遮蔽壁１０５の解体の前に圧力容器１０３を撤去することは比較的困難であった。

【0031】

これに対し、本実施形態の切断装置１及び切断方法によれば、切断装置１の主要部を熱遮蔽壁１０５と生体遮蔽体１０７との間のスペースに配置しながら、熱遮蔽壁１０５の中空部１０５ｃ内に圧力容器１０３を残した状態で熱遮蔽壁１０５を切断することができる。そして、熱遮蔽壁１０５が除去された状態で圧力容器１０３を解体することができるので、圧力容器１０３の解体は外側から行うことができる。従って、圧力容器１０３の切断には切断効率が高い熱的切断の方式を採用することができ、その結果、工期を短縮することができる。

【0032】

また、切断装置１のワイヤーソー切断機１１やガイドレール９等は熱遮蔽壁１０５と生体遮蔽体１０７との間の比較的広い（約１．４～１．５ｍ幅の）隙間に設置されるので、この隙間に作業者がアクセスしてワイヤーソー切断機１１やガイドレール９等の維持管理作業を行うこともできる。この場合、放射化された圧力容器１０３と作業者との間に熱遮蔽壁１０５が存在するので、作業者は圧力容器１０３からの直接のガンマ線を避けながら作業を行うことが可能であり、従って必ずしも遠隔操作を行う必要がない。

【0033】

本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。また、上述した実施形態に記載されている技術的事項を利用して変形例を構成することも可能である。各実施形態等の構成を適宜組み合わせて使用してもよい。

【0034】

例えば、図６で説明した熱遮蔽壁１０５の解体作業に代えて、次に説明する図７の解体作業が実行されてもよい。なお、図７の解体作業で使用される切断装置１Ｂにおいては、ガイドレール９はピンブラケット７に固定されていない。また、ワイヤーソー切断機１１がガイドレール９に取付けられた状態において、各ガイドプーリ２７はガイドレール９よりも高い位置に配置される。これ以外の点では、切断装置１Ｂは前述の切断装置１と同等の構成を有しているので、重複する説明は省略する。

【0035】

まず、図７（ａ）に示されるように、ガイドレール９が熱遮蔽壁１０５の外周面に予め固定される。ガイドレール９は、熱遮蔽壁１０５の切断予定の位置よりもやや低い位置に固定される。ここでは例えば、事前に、ガイドレール９が吊りフレーム３で吊られ、天井クレーン１１１（図１）によってガイドレール９が熱遮蔽壁１０５の周囲に設置される。ここでは例えば、ガイドレール９を支持するためのアンカーが熱遮蔽壁１０５に設けられガイドレール９は熱遮蔽壁１０５に支持される。

【0036】

その後、図７（ａ）に示されるように、ワイヤーソー切断機１１が吊りフレーム３で吊られ、図７（ｂ）に示されるように、吊り降ろされてガイドレール９に取付けられる。ここでは、前述のとおり、ワイヤーソー切断機１１の各ガイドプーリ２７がガイドレール９よりも高い位置に配置され、このため、ワイヤーソー工具２１の走行軌道はガイドレール９よりもやや高い位置にある。その後、図７（ｃ）に示されるように、ワイヤーソー工具２１とワイヤー５ａとが切り離され、吊りフレーム３及び巻取り装置５は上方に退去する。

【0037】

続いて、ワイヤーソー駆動部２３とウインチ４３（図２）とが駆動されることで、前述の切断処理が実行され、ワイヤーソー工具２１によって熱遮蔽壁１０５が切断されていく。そして、ワイヤーソー切断機１１が熱遮蔽壁１０５の周囲を一周したところで、熱遮蔽壁１０５がワイヤーソー工具２１の高さ位置の水平面を境界として上下に分断される。ここでは、熱遮蔽壁１０５の分断位置はガイドレール９よりもやや高い位置にある。その後、図７（ｄ）に示されるように、ガイドレール９とワイヤー５ａとが再び接続され、ガイドレール９が熱遮蔽壁１０５から取り外される。そして、巻取り装置５がワイヤー５ａを巻出してガイドレール９及びワイヤーソー切断機１１を一緒に降下させ、次の切断予定位置よりもやや低い位置でガイドレール９が熱遮蔽壁１０５に固定される。その後、ガイドレール９とワイヤー５ａとが切り離され、吊りフレーム３及び巻取り装置５は上方に退去する。

【0038】

その後、図７（ｅ）に示されるように、熱遮蔽壁１０５の切片１０５ｂの上端部に対して、吊りフレーム３及び巻取り装置５によってピンブラケット７が取付けられ、図７（ｆ）に示されるように、当該ピンブラケット７を介して切片１０５ｂが吊りフレーム３で吊り上げられる。このとき、ガイドレール９及びワイヤーソー切断機１１は熱遮蔽壁１０５上に残される。吊り上げられた切片１０５ｂはオペレーションフロア１１５（図１）に降ろされ、オペレーションフロア１１５において切片の更なる処理が行われる。

【0039】

その一方で、ガイドレール９及びワイヤーソー切断機１１は熱遮蔽壁１０５上に残されているので、図７（ｃ）の切断処理と同様に、ワイヤーソー駆動部２３とウインチ４３との駆動により熱遮蔽壁１０５が切断される。そして上記のような図７（ｃ）～図７（ｅ）の処理が繰り返されることで、熱遮蔽壁１０５は上部から下部まで例えば１０分割程度の切片１０５ｂに分断され、切片１０５ｂがオペレーションフロア１１５で順次処理され、熱遮蔽壁１０５の解体が完了する。以上のような図７の熱遮蔽壁１０５の解体作業が、図６の解体作業に代えて行われてもよい。

【0040】

また、実施形態の切断装置１では、熱遮蔽壁１０５の一部位を挟んで配置される切削用プーリ２７ｔ，２７ｔが１対のみ存在していたが、切削用プーリ２７ｔ，２７ｔは２対以上存在してもよい。例えば、図８（ａ）の例では、３対の切削用プーリ２７ｔ，２７ｔが存在している。このような構成によれば、ワイヤーソー工具２１の切削部分２１ａが３箇所に形成され、熱遮蔽壁１０５の３箇所が同時に切断されるので、熱遮蔽壁１０５の切断処理の速度が向上する。また、実施形態の切断装置１では、ワイヤーソー工具２１が熱遮蔽壁１０５の周囲を一周するように配置され、ワイヤーソー工具２１の周回軌道の内側に熱遮蔽壁１０５が存在しているが、この構成も必須ではない。例えば、図８（ｂ）の例では、ワイヤーソー工具２１の周回軌道の外側に熱遮蔽壁１０５が存在するとともに、１対の切削用プーリ２７ｔ，２７ｔ同士が熱遮蔽壁１０５の一部位を挟んで配置されている。この構成によれば、ガイドプーリ２７の個数が削減され、ワイヤーソーガイド部２５を短くすることで、ワイヤーソー切断機１１を小型化することができる。

【0041】

また、本発明の切断装置及び切断方法は、原子炉建屋１０１の熱遮蔽壁１０５の切断には限られず、鉛直な筒状の構造物の切断に適用可能である。その中でも特に、筒状構造物の内側に他の内部構造物が存在する状態でこの筒状構造物を切断する場合には、本発明の切断装置及び切断方法を好適に適用可能である。この場合、切削用プーリ２７ｔ同士の間を走行するワイヤーソー工具２１の軌道が、切断対象である筒状構造物の中空部に達し且つ内部構造物まで達しないように、当該切削用プーリ２７ｔの位置関係が設定されればよい。

【符号の説明】

【0042】

１，１Ｂ…切断装置、１０３…圧力容器、１０５…熱遮蔽壁（構造物）、１０５ｃ…中空部、３…吊りフレーム（支持フレーム）、９…ガイドレール、２１…ワイヤーソー工具、２３…ワイヤーソー駆動部、２５…ワイヤーソーガイド部、２７…ガイドプーリ、２７ｔ…切削用プーリ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】