壁構造体の切断装置及び切断・解体方法
【課題】原子炉遮蔽壁を解体の目的で切断するワイヤーソー方式の切断装置と、同切断装置により切断し解体する方法を提供する。
【解決手段】壁構造体へ跨り、同壁構造体の内外面を挟む一対のガイドマストを備えた第一フレームと、第一フレームの上へ移動可能に載り、一対のガイドマストを備えた第二フレームとで構成される。第二フレームの一対のガイドマストに沿って周回するワイヤーソーと、ワイヤーソーを走行させる駆動装置と、ワイヤーソーの走行張力を調整する張力制御装置が第二フレームに設置されている。各ガイドマストの下部に、壁構造体の内外面を挟み付ける把持装置が設けられている。第一フレームと第二フレームとの移動面間に、一方のフレームを他方のフレームに対し相対移動させる移送駆動装置が設置されている。各ガイドマストに各ガイドマストを上下方向へ移動させる昇降駆動装置が設置されている。
【解決手段】壁構造体へ跨り、同壁構造体の内外面を挟む一対のガイドマストを備えた第一フレームと、第一フレームの上へ移動可能に載り、一対のガイドマストを備えた第二フレームとで構成される。第二フレームの一対のガイドマストに沿って周回するワイヤーソーと、ワイヤーソーを走行させる駆動装置と、ワイヤーソーの走行張力を調整する張力制御装置が第二フレームに設置されている。各ガイドマストの下部に、壁構造体の内外面を挟み付ける把持装置が設けられている。第一フレームと第二フレームとの移動面間に、一方のフレームを他方のフレームに対し相対移動させる移送駆動装置が設置されている。各ガイドマストに各ガイドマストを上下方向へ移動させる昇降駆動装置が設置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主には原子力発電所の放射化された原子炉遮蔽壁を、更には他の同様な円筒形等のコンクリート壁構造体（以下、両者を纏めて壁構造体又は大型壁構造体という場合がある。）を、解体の目的で安全に効率良く、輪切り状又はブロック形状に切断する、ワイヤーソーイング方式の切断装置と、前記壁構造体を、前記ワイヤーソー方式の切断装置により輪切り状又はブロック形状に切断して解体する方法の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
かつての高度成長期に建設された初期の沸騰水型原子炉による原子力発電所は、既に老朽化し発電能力が小さいといったような問題から廃炉が決定したり、廃炉の準備が加速しつつある。
沸騰水型原子炉の場合、放射化された原子炉遮蔽壁（側面を鋼板で覆われ、内部にＨ鋼などの鋼材が密に配置された大型の円筒形コンクリート構造物）が解体対象物であるが、原子炉遮蔽壁は中性子の照射によって高度に放射化されているため、作業員が近づいて作業すると被曝量が多くなる。したがって、放射線による被曝を受けないように、できるだけ離れた位置からの遠隔操縦で解体、撤去の作業を行う無人化工法の実施が好ましい。また、制約された狭隘な空間での切断・解体の作業が可能で、しかも解体したコンクリートブロックを速やかに廃棄処理できる施工技術の開発が当面の課題となっている。
【０００３】
上記課題の解決を目的とした従来技術として、例えば下記の特許文献１に記載された原子炉遮蔽壁の解体方法及び装置は、円筒形の原子炉遮蔽壁の内部へ上方のクレーンから解体装置を吊り込み解体する方法と認められる。具体的にはクレーンに水平に吊られたリング体に、放射方向外向きの押出部材を複数設けて、該押出部材の押し付け力でリング体を位置決め固定し、ガス或いはレーザーによる切断装置を稼働させつつ円周方向に移動させて切断を行うと説明されている。
しかし、ガス或いはレーザーによる切断装置の場合、不可能とまでは言わないが、壁厚が数１０ｃｍにも及ぶ原子炉遮蔽壁の切断を、工業上の利用に相応しい速度、効率で実施できるものか、及びガス或いはレーザーによる切断を可能にするのに必要、十分な能力の大型エネルギ供給装置を準備できるかが大いに懸念される。
しかも特許文献１には、原子炉遮蔽壁の内側から外側に向かって行う切断に伴って飛散するであろうコンクリートの粉塵を吸引するため、切断箇所の外周に予め吸引ダクトを仮設して、吸引装置で吸引できるようにすると説明されている。つまり、切断作業を開始するのに先立って、その都度に、作業員が原子炉遮蔽壁の切断箇所の外周へ立ち入り、予め吸引ダクトを仮設する作業を余儀なくされるから、放射線の被曝をしないように、できるだけ離れた位置からの遠隔操縦で解体、撤去の作業を行う目的は到底達し得ない。
【０００４】
次に、下記の特許文献２に記載された原子炉遮蔽壁の切断装置および切断方法は、ワイヤーソーを利用する方式であるが、原子炉遮蔽壁に向けて床上の両側位置に走行レールを敷設し、ワイヤーソーを所望の切断高さに走行させる支柱及び支持柱の対を前記走行レール上に直立させて走行可能となし、少し離れた位置に設置したワイヤーソー駆動装置によりワイヤーソーを走行させつつ、前記支柱及び支持柱の対を原子炉遮蔽壁に向かって前進走行させて原子炉遮蔽壁を水平方向に輪切り状に切断する構成と認められる。
しかし、放射化された原子炉遮蔽壁の近隣へ立ち入り、床上高さが１０ｍを超えるほどに大規模な装置を組み立て・設置し、そして、撤去するに際しては、作業員が放射線による被曝を伴うから、その稼働には大きな障害があると言わねばならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１５９５９６号公報
【特許文献２】特開平８−１９４０９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のとおり、原子炉遮蔽壁の切断による解体装置及び解体工法の従来技術は散見される。しかし、中性子の照射によって高度に放射化されている原子炉遮蔽壁の周辺に、作業員が放射線による被曝を受けることなく、十分遠隔位置からの操縦で解体、撤去を実現する無人化工法で、しかも狭隘な場所での切断、解体作業が可能で、しかも解体されたコンクリートブロックを速やかに廃棄処理できる施工技術の開発ないし実用化は、未だ実現できていない。
【０００７】
本発明の目的は、主には原子炉遮蔽壁の切断による解体を意図しているが、同様な大小の壁構造体の切断及び解体に適用でき、全体の構造が小型で、組立、解体に要するスペースが小さくて済み、放射化領域の外又は壁構造体サイトの外で組み立てて簡単に搬入、設置ができ、基礎工や仮設の必要がなく、工期の短縮化を図れる切断装置および切断・解体方法を提供することである。
本発明の次の目的は、壁構造体の上端部へ取り付いた自立移動型の構成で、把持・固定の手段を備えて転倒等の危険がなく稼働時の安定性に富み、切断作業の動作や工程が単純で、遠隔操縦、自動化作業を実現する壁構造体の切断装置、および切断・解体方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る壁構造体の切断装置４は、
Ａ）壁構造体３の上端へ跨り、同壁構造体３の面内方向へ移動可能で、壁構造体３の内外面を挟む一対のガイドマスト４０２、４０２を前後の両側に少なくとも２対備えた第一フレーム４０と、前記第一フレーム４０の上へ壁構造体３の面内方向へ移動可能に載り、壁構造体３の内外面を挟む一対のガイドマスト４１２、４１２を備えた第二フレーム４１とで構成される。
Ｂ）前記第二フレーム４１の一対のガイドマスト４１２、４１２に沿って周回する配置としたワイヤーソー４７と、前記ワイヤーソー４７を走行させる駆動装置４８と、及びワイヤーソーの走行張力を調整する張力制御装置４９が第二フレーム４１に設置されている。
Ｃ）第一フレーム４０の各ガイドマスト４０２、４０２、及び第二フレーム４１の各ガイドマスト４１２、４１２の下部にそれぞれ、壁構造体３の内外面を挟み付けてその位置を固定する把持装置４０５が設けられている。
Ｄ）第一フレーム４０と第二フレーム４１との移動面間に、いずれか一方のフレームを前記ガイドマスト及び把持装置により壁構造体３の内外面へ位置を固定して、他方のフレームを壁構造体３の面内方向へ相対移動させる移送駆動装置４５、４６が設置されている。
Ｅ）第一フレーム４０とその各ガイドマスト４０２、４０２の間、及び第二フレーム４１とその各ガイドマスト４１２、４１２の間にそれぞれ、各ガイドマストを各フレームに対して上下方向へ移動させる昇降駆動装置４１５が設置されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した壁構造体の切断装置４において、
第一フレーム４０と第二フレーム４１のいずれか一方のフレームを壁構造体３の面内方向へ相対移動させる移送駆動手段として、第一フレーム４０又は第二フレーム４１に若しくは双方のフレームに跨る構造で、壁構造体３の面内方向へいずれか一方のフレームを相対移動させるガイドレール構造４０３が設けられ、前記ガイドレール構造４０３の摺動面に、第一フレーム又は第二フレームの相対移動を案内する、垂直方向及び水平方向の回転軸を有する複数のガイド車輪４２、４３が第一フレーム又は第二フレームのいずれかに設置され、また、前記ガイドレール構造４０３の摺動面に沿って一方のフレームに被駆動部４５が、他方のフレームには前記被駆動部を移動させる駆動手段４６が設けられていることを特徴とする。
請求項３に記載した発明は、請求項１に記載した壁構造体の切断装置４において、
第一フレーム４０とその各ガイドマスト４０２、４０２の間、及び第二フレーム４１とその各ガイドマスト４１２、４１２の間に上下方向へのガイドレール構造が形成され、前記ガイドレール構造に沿って各ガイドマストを上下方向へ移動させる昇降駆動手段４１５が第一フレーム及び第二フレームに設置されていることを特徴とする。
請求項４に記載した発明は、請求項１に記載した壁構造体の切断装置４において、
第一フレーム４０及び第二フレーム４１の各ガイドマストの下端部の把持装置４０５は、壁構造体３の内外面に向かって進退動作するジャッキ４０７と、同ジャッキの出力軸の先端部へ、壁構造体の内外面へ圧接されると大きい摩擦力を発生してその位置を固定できる摩擦ブロック４０６が取り付けられた構成であることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載した発明に係る壁構造体の切断・解体方法は、
ａ）壁構造体３の上端へ跨り、同壁構造体の面内方向へ移動可能で、両側に壁構造体の内外面を挟む一対のガイドマスト４０２、４０２を前後に少なくとも２対備えた第一フレーム４０と、前記第一フレームの上へ壁構造体３の面内方向へ移動可能に載り、壁構造体の内外面を挟む一対のガイドマスト４１２を備えた第二フレーム４１とを主要部とし、
ｂ）前記第二フレーム４１の一対のガイドマスト４１２、４１２に沿って周回する配置としたワイヤーソー４７と、前記ワイヤーソーを走行させる駆動装置４８と、及びワイヤーソーの走行張力を調整する張力制御装置４９が第二フレームに設置され、
ｃ）第一フレーム４０の各ガイドマスト、及び第二フレーム４１の各ガイドマストの下部にそれぞれ、壁構造体３の内外面を挟み付けてその位置を固定する把持装置４０５が設けられ、
ｄ）第一フレーム４０と第二フレーム４１との移動面間に、いずれか一方のフレームを前記ガイドマスト及び把持装置により壁構造体３の内外面へ位置を固定して、他方のフレームを壁構造体３の面内方向へ相対移動させる移送駆動装置４５、４６が設置され、
ｅ）第一フレーム４０とその各ガイドマスト４０２の間、及び第二フレーム４１とその各ガイドマスト４１２の間にそれぞれ、各ガイドマストを各フレームに対して上下方向へ移動させる昇降駆動装置４１５が設置された構成の切断装置４を使用すること、
ｆ）壁構造体３の上端へ跨らせた前記第一フレーム４０の各ガイドマスト４０２を下降させて壁構造体３を挟ませ、その後同ガイドマスト下端の把持装置４０５を前進駆動させて壁構造体３の内外面を挟み付ける位置決め固定を行い、
ｇ）次に、第二フレーム４１のワイヤーソー駆動装置４８及び張力制御装置４９を操縦してワイヤーソー４７を周回走行させつつ、同第二フレーム４１のガイドマスト４１２を下降させ又は上昇させて壁構造体３の垂直方向切断を行い、
ｈ）或いは同第二フレーム４１を第一フレーム４０に対して水平方向へ相対移動させることにより壁構造体３の面内方向切断を行い、壁構造体３をブロック形状に又は輪切り形状の切断・解体を進めることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載した発明は、請求項５に記載した壁構造体の切断・解体方法において、
第一フレーム４０に対して第二フレーム４１を相対移動させつつワイヤーソー４７により壁構造体３の面内方向の水平切断を進めて、その水平方向切断を継続する場合には、前進限位置の第二フレーム４１における各ガイドマスト４１２の下端部に設置した把持装置４０５を前進駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を行い、その後、第一フレーム４０の各ガイドマスト４０２の下端部に設置した把持装置４０５は後退駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を解除させ、しかる後に前記したように位置を固定した第二フレーム４１に対して、第一フレームを壁構造体３の面内方向へ相対的な前進移動を行わせ、その前進ストローク限度の位置へ到達すると、先ず第一フレーム４０の各ガイドマスト４０２の下端部の把持装置４０５を前進駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を行わせ、次いで第二フレーム４１の各ガイドマスト４１２の把持装置４０５を後退駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を解除させ、再び第二フレーム４１を前進させる相対移動を行わせつつワイヤーソーによる壁構造体の面内方向切断を続行することを特徴とする。
【００１２】
請求項７に記載した発明は、請求項５又は６に記載した壁構造体の切断・解体方法において、
第二フレーム４１による壁構造体３の面内方向の切断を進めて同レベルの水平方向切断を終了し、次下段へ進むときは、先ず第二フレーム４１のワイヤーソー駆動装置４８及び張力制御装置４９を操縦してワイヤーソー４７の張力を緩め、各ガイドマスト４１２を壁構造体の内外面を挟む位置まで下降させた後、各々の下端部の把持装置４０５を前進駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を行わせ、
次いで第一フレーム４０の各ガイドマスト下端部の把持装置４０５を後退駆動させて壁構造体の内外面を挟んだ位置決め固定を解除させ、しかる後に第一フレーム４０とそのガイドマスト４０２及び第二フレーム４１を次下段の切断位置にまで下降させ、
前記下降の後、第一フレーム４０のガイドマスト４０２の下端部に設置した把持装置４０５を前進駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を行わせ、
しかる後に、前記第二フレーム４１の各ガイドマスト下端の把持装置４０５を後退駆動させて壁構造体３の内外面を挟む位置決め固定を解除させ、
その後、第二フレーム４１のワイヤーソー駆動装置４８及び張力制御装置４９を操縦してワイヤーソー４７を周回走行させると共に、同第二フレーム４１のガイドマスト４１２を下降させ、又は第一フレーム４０に対して第二フレーム４１を相対移動させてワイヤーソーによる壁構造体の垂直方向切断、及び／又は面内方向切断を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１〜４に記載した発明に係る壁構造体の切断装置４は、既往の例えば上記特許文献１、２に開示されたような大掛かりな切断装置に比すれば、すこぶる小型の構造でコンパクトな一体型に纏まった構成であるから、その組立又は分解に必要な作業スペースが小さくて済むし、壁構造体への設置も容易である。よって、例えば放射化された領域外で組立を行い、壁構造体３（原子炉遮蔽壁）の上端部へ吊り込み据え付けて使用することが可能であり、使い勝手に優れる。
しかも小型で簡易な構造であるから安価に製作でき、使用のトータルコストを低減化できる。また、運転操作も大部分を自動化でき、遠隔操縦に適するから、特に原子力発電所の高度に放射化された原子炉遮蔽壁３を切断し解体するような場合でも、放射化された領域内へ作業員が立ち入る必要度が少なくて済み、被曝の虞が少なく安全性の高い切断・解体の工事を進めることができる。
【００１４】
本発明の切断装置４は、予め工事対象の壁構造体３の外部で組立を行い、完成した装置を吊り込む方式で壁構造体３の上端部へ跨る形に据え付けて使用でき、そのまま同壁構造体３を上から下に向かって順次に切断し解体を進める構成であるから、壁構造体の切断・解体工事のために切断装置４を稼働させる基礎工や仮設足場等を準備し架設する必要が一切無く、そうした準備のための手間を省け工期を短縮可能である。
本発明の切断装置４は、工事対象の壁構造体３の上端部へ跨る形に据え付けて使用され、同壁構造体に掴まり支持体として利用する構成で自立するから、作業時の安定度が高く、転倒等の危険がない。また、壁構造体３に沿ってその面内方向及び上下方向へ移動して切断作業を進める構成で、段取り替えの必要度が少ないから、切断・解体の実質工期も大幅に短縮可能である。勿論、工事終了後の撤去に要する手間も少なくて済み、工期の短縮に寄与する。
もとより、本発明の切断装置４は、上記の構成であるから、壁構造体３が大型であるか小型であるかの別なく等しく適用可能である。
【００１５】
請求項５〜７に記載した発明に係る壁構造体の切断・解体方法は、上記構成の切断装置４を使用して実施するが、工事対象である壁構造体３の上端部へ切断装置４を跨らせる形に吊り込み据え付けると、以後は遠隔操縦により壁構造体に掴まりながら移動するので、同切断装置４を運転することによって、壁構造体３の切断・解体の工程を速やかに順次に効率よく進めることができる。したがって、原子力発電所の放射化された原子炉遮蔽壁３の解体を、作業者の被曝の虞の少ない内容で工事を行うことができる。
本発明の切断・解体方法は、壁構造体３の垂直方向の切断と、同壁構造体の面内方向への水平切断、或いは両者を組み合わせることにより一定角度の斜め方向切断や曲面状切断などを適宜に組み合わて切断・解体を自在に進めることができ、切断ブロックの形状と大きさ（縦・横の寸法）及び重量を、その後の処理に適切、且つ至便であるように切断作業を進めることができる。
したがって、大小様々な壁構造体３の切断・解体を効率よく短工期に実施することができ、切り出した切断ブロックは直ちに吊り出して後処理に回すことができ、特に原子力発電所の放射化された原子炉遮蔽壁の解体を、閉鎖空間内で二次汚染の生じない環境を保って安全に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る切断装置を原子力発電所の原子炉遮蔽壁へ吊り込み設置する状況を概念的に示した立面図である。
【図２】上記切断装置を原子炉遮蔽壁へ吊り込む状況を少し拡大して示した立面図である。
【図３】上記の切断装置がワイヤーソーで原子炉遮蔽壁を垂直下向きに切り込んだ状況を示す立面図である。
【図４】上記の切断装置を原子炉遮蔽壁の上へ吊り込み設置した状態を示した平面図である。
【図５】図４のａ−ａ線矢視の断面図である。
【図６】図４のｂ−ｂ線矢視に沿って水平方向切断の工程を示した断面図である。
【図７】上記の切断装置を少し拡大して示した平面図である。
【図８】図７の切断装置を第一フレームと第二フレームに分離して示した平面図である。
【図９】Ａは図１２Ａのように第二フレームのガイドマストが上限位置に在る状態を垂直断面で示した断面図、Ｂは図６のｂ−ｂ線矢視に沿って切断した断面図を示す。
【図１０】ＡとＢは切断装置の第二フレームが第一フレームに対し相対移動した前後の状態を示した平面図である。
【図１１】Ａは切断装置の第二フレームが第一フレームに対し相対移動する際の構造を図１０のａ−ａ線矢視に沿って示す断面図、Ｂは同じ視点で第一フレームが第二フレームに対し相対移動する際の構造をした断面図である。
【図１２】Ａ〜Ｅは図９Ａの視点で切断装置の第二フレームのガイドマストが下降しつつ大型壁構造体をワイヤーソーで下向きに切断する過程を順に示した断面図である。
【図１３】Ａ、Ｂは、大型壁構造体の上端部へ設置した切断装置のワイヤーソーにより垂直下向き方向への切断を開始する直前状態を示した立面図とｂ−ｂ線矢視断面図である。
【図１４】Ａ、Ｂは、大型壁構造体を切断装置のワイヤーソーにより垂直下向き方向の切断を下限まで進めた状態を示した立面図とｂ−ｂ線矢視断面図である。
【図１５】Ａ〜Ｅは、上記図６に線分ｃ２で示したように進んだ水平方向切断に続き、その終端位置（ａ−ａ線矢視位置）で大型壁構造体をワイヤーソーにより垂直上向きに切断する工程を順に示した断面図である。
【図１６】Ａ、Ｂは、上記図６のように大型壁構造体の面内方向へ水平な切断を一定ストローク進め、引き続き図１５のように垂直上向き方向への切断を行ってブロック形状の切断・解体工程を完了した状態を示した立面図とｂ−ｂ線矢視断面図である。
【図１７】大型壁構造体を水平方向へ順次ブロック形状に切断・解体作業を進めて最終的に残った凸部分を切断装置のワイヤーソーにより面内方向へ水平に切断を進めて完結する状態を示した立面図である。
【図１８】図１７の工程に続いて次下段の切断、解体へ進むべく第一フレームと第二フレーム及び第一フレームのガイドマストを下降させ把持装置により固定した状態を示した立面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明による壁構造体の切断装置４は、壁構造体の上端へ跨り掴まって同壁構造体の面内方向へ移動可能で、壁構造体の内外面を挟む一対のガイドマスト４０２を前後の両側に少なくとも２対備えた第一フレーム４０と、前記第一フレーム４０の上へ壁構造体の面内方向へ移動可能に載り、壁構造体の内外面を挟む一対のガイドマスト４１２を備えた第二フレーム４１とで構成する。
前記第二フレーム４１の一対のガイドマスト４１２に沿って周回する配置としたワイヤーソー４７と、前記ワイヤーソー４７を走行させる駆動装置４８と、およびワイヤーソー４７の走行張力を調整する張力制御装置４９を第二フレーム４１に設置する。
第一フレーム４０の各ガイドマスト４０２、および第二フレーム４１の各ガイドマスト４１２の下部にそれぞれ、壁構造体の内外面を挟み付けてその位置を固定する把持装置４０５を設け、第一フレーム４０と第二フレーム４１との移動面間に、いずれか一方のフレームを前記ガイドマスト及び把持装置により壁構造体の内外面へ位置を固定して、他方のフレームを壁構造体の面内方向へ相対移動させる移送駆動装置４５、４６を設置する。
そして、第一フレーム４０とその各ガイドマスト４０２の間、及び第二フレーム４１とその各ガイドマスト４１２の間にそれぞれ、各ガイドマストを各フレームに対して上下方向へ移動させる昇降駆動装置４１５を設置して構成する。
【００１８】
本発明による壁構造体の切断、解体方法は、上記構成のワイヤーソー方式による切断装置４を使用して実施する。
即ち、第一フレーム４０の各ガイドマスト下端の把持装置４０５を前進駆動させて壁構造体の内外面へ位置決め固定し、第二フレーム４１のワイヤーソー駆動装置４８及び張力制御装置４９を働かせてワイヤーソー４７を走行させつつ、同第二フレーム４１のガイドマスト４１２を下降又は上昇させて壁構造体の垂直方向切断を行う。
また、同第二フレーム４１を第一フレームに対して水平方向へ相対移動させることにより壁構造体の面内方向への水平方向切断を行って、壁構造体をブロック形状に又は輪状に切断して解体を進める。
【実施例１】
【００１９】
次に、本発明を図示した実施例に基づいて説明する。
先ず図１〜図６は、大型壁構造体の一例である原子力発電所建屋１内の生体遮蔽コンクリート壁２の内部で原子炉を収納した原子炉遮蔽壁３を切断し解体する目的で、本発明の切断装置４を吊り込み、原子炉遮蔽壁３の上端へ据え付けて設置し同原子炉遮蔽壁３の切断・解体工事を進める準備段階と及び作業段階とを概念的に示している。
図１では、生体遮蔽コンクリート壁２の上端に設けられた運転操作階５において切断装置４の組立を行い、組み立てた切断装置４は、原子力発電所建屋１の天井部分に設けられている天井クレーン６のワイヤー６ａで吊り、垂直な円筒形状で立つ原子炉遮蔽壁３の上端部へ吊り込む状況を示している。もとより工事が終了し用済みとなった切断装置４は、やはり天井クレーン６で吊り上げ、運転操作階５へ運んで解体し、原子力発電所建屋１の外へ搬出することになる。
【００２０】
図４と図５は、前記切断装置４が、原子炉遮蔽壁３の規模に応じて複数台（図４、図５では２台）設置され、適度な間隔を開けて同時並行的に原子炉遮蔽壁３の切断・解体工事を進める状況を示し、図６は切断作業の進捗状況を示している。
因みに、原子炉遮蔽壁３の規模は大小様々であるが、一例を示すと円筒外径が６．６ｍ、壁厚が８０ｃｍ〜１００ｃｍ程度である。
切断装置４の構成、作用については以下に詳しく説明する。
【００２１】
先ず図７は、図４に示した大型壁構造体の一例である垂直な円筒形状に立つ原子炉遮蔽壁３を切断し解体する切断装置４の実施例は、その平面形状を原子炉遮蔽壁３の円弧に沿う弓形に構成されていることを示す。そして、図８は、前記切断装置４を構成する主要素の第一フレーム４０と第二フレーム４１とを分離し並列に並べて示している。
図９Ａ、Ｂに示したように、上記第一フレーム４０の主要部分は、工事対象である原子炉遮蔽壁３の壁厚とほぼ等しい幅寸法とされ、その前後の両端部には図７、図８のとおり、両側に平面視がほぼ三角形状の拡幅部４０１を対称形状に設け、各々に垂直な角孔を設けて、各角孔に角柱形状で等長のガイドマスト４０２が上下方向へ移動自在に貫通されている。また、第一フレーム４０の上面には、図８及び図９Ａ、Ｂに示したとおり、横断面がＩ形状のガイドレール部４０３が上向きに突設され、且つ長手方向の全長にわたり均等断面形状に形成されている。
【００２２】
他方、第二フレーム４１は、その主要部分が上記第一フレーム４０の長手方向の長さに比して約１／３程度に短く形成されている。その幅寸法は上記第一フレーム４０の幅寸と略等しい。そして、平面方向に見ると、長手方向の中央部両側に拡幅部４１１、４１１が左右対称形状に設けられ、各々に垂直な角孔が設けられ、各角孔に角管形状で等長のガイドマスト４１２が上下方向へ移動自在に貫通されている。左右２本のガイドマスト４１２、４１２の上端部は頭繋ぎ梁４１３により剛結して門形構造に一体化されている。
この第二フレーム４１の下面には、図９Ａ及び図１１Ａ、Ｂを見るとおり、上記第一フレーム４０の上面に形成された断面がＩ形状のガイドレール部４０３の上へ嵌めて長手方向へ規制された移動を可能にする、略相似形のガイド溝部４１４が長手方向へ貫通状態に形成されている。このガイド溝部４１４を前記Ｉ形状のガイドレール部４０３の上へ少し隙間を有する関係に緩く嵌めて第一フレーム４０と第二フレーム４１とが組み合わされている。しかも長手方向への移動はガイドレール部４０３で規制された移動として行う構成とされている。
【００２３】
一方、第二フレーム４１には、上記ガイドレール部４０３に規制されて移動するガイド溝部４１４に沿う接触面の範囲に、詳しくは図１１Ａ、Ｂに見るとおり、水平な回転軸を有する走行用の下向きガイド車輪４２と上向き車輪４４、及び垂直な回転軸を有する横ぶれ防止車輪４３とが要所要所に複数個設けられている。
その上で、上記第一フレーム４０の上面に形成された断面Ｉ形状のガイドレール部４０３における一方の側面に駆動用としてのピンラック４５が設けられ、このピンラック４５と相対峙して噛み合うピニオン４６が、第二フレーム４１の側に垂直な回転軸で設置されている。更に図示の便宜上、その具体的な図示は省略したが、前記ピニオン４６を回転駆動する原動機として、正・逆回転の運転が自在なモータが、第二フレーム４１に設置されている。
【００２４】
上記した構成に基づいて、後述するモータの正・逆回転の運転操作により、ピニオン４６が正転、又は逆転駆動されることにより、第一フレーム４０又は第二フレーム４１のいずれか一方が、他方に反力を得て、上記断面Ｉ形状のガイドレール部４０３とガイド溝部４１４との組み合わせに基づいて規制されガイドされる移動として、ガイドレール部４０３の長手方向（原子炉遮蔽壁３の面内方向）へ前進、又は後退移動する。
【００２５】
次に、図９Ａに示した通り、第二フレーム４１の上記ガイドマスト４１２、４１２と、これら左右２本のガイドマスト４１２、４１２の上端部を剛結した頭繋ぎ梁４１３とにより構築された門形架構に沿って、壁体の切断刃を備えたワイヤーソー４７が周回しつつ走行するように設置されている。そして、前記頭繋ぎ梁４１３の上面部には、前記ワイヤーソー４７を走行させる駆動装置４８と、同ワイヤーソー４７の走行時における張力の大きさを調整する張力制御装置４９とを含むワイヤーソー切断装置が設置されている。
更に具体的に説明すると、先ず図７と図９及び図１２に示す通り、第二フレーム４１に設置した角管形状のガイドマスト４１２の上端及び下端の開口部へ臨む位置にガイドシーブ５０が設置され、ワイヤーソー４７は、前記の各ガイドシーブ５０を経由することでガイドマスト４１２の中空部内を走行して周回運動する。そして、前記ワイヤーソー４７が露出して走行する頭繋ぎ梁４１３の上面に、ワイヤーソー４７を駆動して走行させる駆動装置４８と、及び同ワイヤーソー４７の走行時における張力の大きさを自在に調整する張力制御装置４９とを含むワイヤーソー切断装置が設置されている。一方、前記ワイヤーソー４７が左右２本のガイドマスト４１２、４１２の下端部のガイドシーブ５０、５０を経由して露出し走行する下辺部が、壁体の切断を実質進める切断部として構成されている。
【００２６】
更に詳しい説明を続けると、上記ワイヤーソー方式の切断装置４を原子炉遮蔽壁３の上端部へ吊り込んだ際には、図９Ｂに示したように、予め第一フレーム４０の四隅位置の各ガイドマスト４０２を十分下降させて深く跨らせ、更にガイドマスト４０２の下端の把持装置４０５で原子炉遮蔽壁３の内外面を挟み付けさせてその位置が固定される。
他方、第二フレーム４１に設置した角管形状のガイドマスト４１２は、例えば図１２Ｂに示したように、当初は予め上記ワイヤーソー４７の張力を張力制御装置４９により零に近く解除して緩め、同ガイドマスト４１２の下端を最深掘削予定位置にまで先行して下降させる。その上で、上記ワイヤーソー４７の駆動装置４８と張力制御装置４９とを始動させて、ワイヤーソー４７を周回走行させつつ、張力制御装置４９によりワイヤーソー４７の張力を次第に増大させる。かくすると、図１２Ｂ〜Ｅに示した工程図のように、ワイヤーソー４７は順次に所定の最深位置にまで垂直下向きの切断を行うことができる。
【００２７】
ここで上記ガイドマスト４０２と４１２を昇降動作させる手段について説明する。
具体的構成を図示することを省略したが、図示した実施例の場合は、例えばガイドマスト４１２と第二フレーム４１との接触部位である第二フレーム４１の上面位置に、各ガイドマスト４１２を取り囲む配置と構成で昇降駆動装置４１５が設置されている。
この昇降駆動装置４１５は、例えば各ガイドマスト４１２の側面に沿って上下方向にラック歯又はウオームラックを設置し、第二フレーム４１の側には前記ラック歯又はウオームラックと噛み合うピニオン又はウオームと、及びこれらを正・逆方向に回転駆動する原動機として例えば正・逆回転が自在な電動機を設置して構成される。或いは各ガイドマスト４０２、４１２と平行な配置に、第二フレーム４１に反力をとった油圧シリンダ又は空圧シリンダを設置して昇降させる駆動装置を採用して実施することもできる。
【００２８】
もっとも、壁体を所定の最深位置まで垂直下向きに直線的に切断する方法としては、次のような切断方法を実施することもできる。
第二フレーム４１に設置した角管形状のガイドマスト４１２を上記の昇降駆動装置４１５により下降動作させる工程の以前に、２本のガイドマスト４１２、４１２間の下辺部に切断部として露出するワイヤーソー４７が、切断対象の原子炉遮蔽壁３の上端面よりも高い位置に待機させる。その上で、先ず駆動装置４８により駆動されて周回走行するワイヤーソー４７の張力を張力制御装置４９により予め必要十分な大きさにまで増大させ、設定した張力を保たせながら、ガイドマスト４１２を上記の昇降駆動装置４１５により垂直下向きに、予定の切削位置相当まで、所定の切断速度で下降動作させる。この方法によっても、原子炉遮蔽壁３の垂直下向きの切断を予定の深度まで進めることが可能である。もとより前記の方法と工程を逆に垂直上向きに進めることにより、壁体を垂直上向き方向に切断することもできる。
【００２９】
ところで、上記図１２Ａ〜Ｅに示した切断工程では、張力制御装置４９によりワイヤーソー４７の張力を次第に増大させて壁体を垂直下向きに切断する際に必要な切断の反力を確保するため、及び当該切断装置４自体を原子炉遮蔽壁３上へ掴まらせた設置状態の安定性を確保する手段として、本発明ではガイドマスト４０２と４１２それぞれの下端部に設置した把持装置４０５が活用される。
即ち、上記図１２Ａ〜Ｅに示した切断工程を実施する場合には、図９Ｂと図１３Ａに示したように、第一フレーム４０の各ガイドマスト４０２を原子炉遮蔽壁３の内外面に跨らせ、同ガイドマスト４０２の下端部に設置した把持装置４０５は、原子炉遮蔽壁３の内外面に向かって水平に前進駆動させて、同壁体の内外面を強く挟み付けた位置決め固定の状態にする。
この把持装置４０５の具体的構成については、明示的に詳しく図示することを省略したが、例えば９Ａ、Ｂに示したように、油圧式又は電動式の進退自在なジャッキ４０７と、同ジャッキの出力軸の先端に取り付けた摩擦係数が大きい圧接ブロック４０６とで構成されている。
【００３０】
再び 図１２Ａ〜Ｅに示す垂直下向きの切断作業の説明に戻る。図１２の場合は、先ず切断装置４における第一フレーム４０のガイドマスト４０２を、例えば図９Ｂ及び図１３に示したように切断対象の壁体に跨らせ、且つ切断作業に必要な深さ位置にまで下降させた上で、上記の把持装置４０５を前進駆動させ、各圧接ブロック４０６が原子炉遮蔽壁３の内外面を強く挟み付けた位置決め固定の状態にする。一方、第二フレーム４１のガイドマスト４１２については、その把持装置４０５を後退駆動させて固定解除の状態にする。
その上で、第二フレーム４１のガイドマスト４１２を、図１２Ａに示す非切断位置、つまり、２本のガイドマスト４１２、４１２の下端部間に露出するワイヤーソー４７の切断部が、切断対象の原子炉遮蔽壁３の上面よりも少し高い位置から下降させ、図１２Ｂに示す位置、即ち、原子炉遮蔽壁３を垂直下向きに切断するべき最深相当位置にまで先行して下降させる。このときは予め張力制御装置４９を制御して張力を解放させ、ワイヤーソー４７は原子炉遮蔽壁３の上端へ接した状態を保ちつつ引き延ばせしつつガイドマスト４１２の下降を許容させる（図１２Ｂ）。
上記図１２Ｂの状態から、駆動装置４８を始動してワイヤーソー４７の周回走行を開始し、更にワイヤーソー４７の張力度を次第に高めるように張力制御装置４９を制御して、原子炉遮蔽壁３の下向き切断を予定の深さまで進める（図１２Ｃ〜Ｅ）。このような垂直切断作業の経過を正面方向から示したのが、図１３Ａ、Ｂと図１４Ａ、Ｂに示す変化である。
【００３１】
図１２Ｅ及び図１４Ａ、Ｂに示したように、原子炉遮蔽壁３の下向き切断ｃ１（図６の線分表示を参照）を予定の深さまで進めた後には、引き続き、図６に線分ｃ２で示したように原子炉遮蔽壁３の面内方向への水平切断を進める。
この水平切断ｃ２に際しては、図１４Ａ、Ｂのように、第二フレーム４１のガイドマスト４１２が壁体の切断予定の最深位置まで下降した状態に位置決め固定されていることを前提として、次には図６に線分ｃ２を示したように、駆動装置４８を始動してワイヤーソー４７の周回走行を行わせると共に、張力制御装置４９は、ワイヤーソー４７の張力を図１２Ｅの直線状態を保つ大きさに制御して、同第二フレーム４１及びガイドマスト４１２を一体の関係にして、前記姿勢を保持したまま第二フレーム４１を原子炉遮蔽壁３の面内方向へ前進移動させて水平切断ｃ２を進める。このとき第一フレーム４０は、四隅位置のガイドマスト４０２における下端の把持装置４０５を働かせて位置を固定した状態を保つから、この第一フレーム４０に支持され反力をとった第二フレーム４１及びガイドマスト４１２は、相対移動して壁体の切断工程を確実に進める。
【００３２】
上記した水平切断の状態（又は工程）を平面的に示したのが図１０Ａ、Ｂである。
上記したように、第一フレーム４０はガイドマスト４０２の把持装置４０５の働きにより位置決め固定されて静止状態を保つのに対して、第二フレーム４１およびガイドマスト４１２が相対移動して壁体の面内方向切断を進める。こうした面内方向切断を円滑に抵抗が少ない状態で実現する手段として、図１１Ａ、Ｂに示した走行移動機構が設けられている。
即ち、第二フレーム４１及びガイドマスト４１２の総鉛直荷重は、複数個の走行用車輪４２の転がりにより低抵抗に支持される。また、第二フレーム４１の水平方向移動時の横ぶれは、垂直な回転軸を有する複数個の横ぶれ防止車輪４３により規制される。そして、ガイドレール部４０３の側面に設けたピンラック４５と、これに噛み合うピニオン４６が図示省略の駆動用モータの遠隔制御により正・逆方向に回転駆動されるので、第二フレーム４１（又は逆に第一フレーム４０）の前進又は後進の移動が行われる。
このとき同時に、第二フレーム４１における両サイドの２本のガイドマスト４１２、４１２に沿って周回走行するワイヤーソー４７を駆動装置４８により周回走行させることにより壁体の水平方向切断が進む。
【００３３】
ところで、上記切断装置４による壁体の水平方向切断（面相方向切断）に関しては、図１０Ａに平面図で示した第二フレーム４１のスタート位置Ｓから、図１０Ｂに示す到着位置Ｔまでの移動距離が１ステップの切断ストロークとして実施される。
したがって、円筒形状の原子炉遮蔽壁３をその全周にわたり水平方向に輪切り状に切断する場合、又は図１６に示したようにブロック形状の切断を進める場合に、水平方向長さＬに対して、上記１ステップの切断ストロークが不足するときは、本発明の切断装置４における上記１ステップの切断ストロークを、いわゆる芋虫的動作により複数回繰り返して、切断長さを順次に延長して前記要求を満たすことができる。
【００３４】
以下に、上記芋虫的動作による切断ストロークの延長方法について更に説明する。
図６及び図１０Ｂに示したように、壁体の水平方向切断が、図１０Ａのスタート位置Ｓから始まり図１０Ｂに示す到着位置Ｔへ到達したときは、駆動装置４８によるワイヤーソー４７の周回走行を一旦停止させる。
その後に、例えば図６のように前進した第二フレーム４１の各ガイドマスト４１２、４１２の下端の把持装置４０５を前進駆動させ、原子炉遮蔽壁３の内外面に向かって前進した圧接ブロック４０６を同壁体の内外面へ両側から強く挟み付かせて位置決め固定を行う。これによって第二フレーム４１は位置を固定された状態を保つから、次には第一フレーム４０について、各ガイドマスト４０２、４０２の下端の把持装置４０５を後退駆動させ、その圧接ブロック４０６を原子炉遮蔽壁３の内外面から離間させて固定状態を解除し、移動自由な状態にする。
このときは図１１Ｂに示したように、第一フレーム４０のＩ形断面状のガイドレール部４０３は、第二フレーム４１のガイド溝部４１４に設置された、水平な回転軸を持つ複数個の上向き車輪４４により鉛直荷重を支持されてぶら下がり状態となる。また、垂直な回転軸を有する横ぶれ防止車輪４３により長手方向への走行状態を規制される、所謂盛り替え状態となる。そこでガイドレール部４０３の側面に設けたピンラック４５と噛み合うピニオン４６を、図示省略の駆動用電動機を遠隔制御して前進方向へ回転駆動させる運転を行うことにより、今度は逆に第一フレーム４０が、第二フレーム４１に反力をとって前進移動してゆき、第二フレーム４１が再び図１０Ａに示すスタート位置Ｓへ復帰したに等しい状態となるまで１ステップ分前へ進む。
【００３５】
上記の前進段階に至ると再び、第一フレーム４０の各ガイドマスト４０２、４０２の下端の把持装置４０５を前進駆動させ、その圧接ブロック４０６を原子炉遮蔽壁３の内外面へ圧接させ位置決め固定の状態にする。その後、第二フレーム４１については逆に、各ガイドマスト４１２、４１２の下端の把持装置４０５を後退駆動させて位置決め固定状態の解除を行い、高さ位置を調整して再度、壁体の切断が可能な態勢に復旧させる。その後は再び、第二フレーム４１を第一フレーム４０に対して相対的に前進駆動させ、且つワイヤーソー４７を周回走行させることにより、壁体の水平方向切断を続行できることは、容易に理解されるであろう。
【００３６】
上記のようにして、図６に示す壁体の水平方向切断ｃ２を予定の距離（長さ）まで行った後には、次に図１６Ａに示した壁体の垂直上向き切断ｃ３を行うことにより、ブロック形状の切断と解体の目的を達成できる。前記壁体の垂直上向き切断ｃ３の工程は、図１５Ａ〜Ｅに示すように実施することができる。図１５Ａ〜Ｅは、言わば図１２Ａ〜Ｅとは正反対の切断工程を示している。
そこで以下には、図１５Ａ〜Ｅに基づいて、壁体の垂直上向きの切断ｃ３について簡単に説明する。
先ず図１５Ａは、図６に示したように、第二フレーム４１の前進移動によりワイヤーソー４７による壁体の水平方向切断ｃ２が目的位置まで到達した段階を、図６中に指示したａーａ線矢視に沿って切断した垂直断面として示している。
そこで図１５Ｂは、原子炉遮蔽壁３の垂直上向き切断ｃ３の準備として、ワイヤーソー４７の張力制御装置４９を遠隔操縦して同ワイヤーソー４７の張力を零に近い状態まで解除した上で、第二フレーム４１の各ガイドマスト４１２、４１２を昇降駆動装置４１５の遠隔操縦により原子炉遮蔽壁３の上面相当位置にまで上昇させた段階を示している。
図１５Ｂはまた、各ガイドマスト４１２、４１２の下端側のガイドシーブ５０が、少なくとも原子炉遮蔽壁３の上面よりも少し上方へ位置する高さまで上昇させた段階を示している。このとき第一フレーム４０は、図６に基づいて説明した操作により、その各ガイドマスト４０２、４０２の下端の把持装置４０５は、圧接ブロック４０６が原子炉遮蔽壁３の内外面へ圧接されて強固に位置決め固定した状態に保たれている（図６、図９Ｂを参照）。
【００３７】
上記図１５Ｂの状態になった段階で、再び駆動装置４８を始動させてワイヤーソー４７の周回走行を開始させる。更に張力制御装置４９を遠隔操縦して、同ワイヤーソー４７の張力を次第に増大させると、図１５Ｃ〜Ｅに切断の進行過程を示したように、壁体の垂直上向き切断ｃ３が進行してゆき、完全な切断を達成できる。
【００３８】
もっとも、上記１２Ａ〜Ｅに基づく壁体の垂直下向きの切断ｃ１の際に既に説明しておいたが、壁体の垂直上向き切断ｃ３の方法も、上記図１５Ｂ〜Ｅの切断方法とは異なる、下記の切断方法を実施することができる。
即ち、図１５Ａの段階において、その状態のまま駆動装置４８を始動させてワイヤーソー４７の周回走行を開始させ、且つ張力制御装置４９も遠隔操縦して同ワイヤーソー４７の張力は図１５Ａの直線状態を保つ大きさに保持させたまま、第二フレーム４１の各ガイドマスト４０２、４０２を昇降駆動装置４１５の遠隔操縦により、ゆっくりと壁体の切断速度に合わせて上昇させる。かくするとワイヤーソー４７による壁体の垂直上向き方向の切断が進行して、遂には図１５Ｅに示したように同壁体の上端面まで壁体の垂直上向きの切断ｃ３の目的を達成することができる。
【００３９】
上記図１５Ａ〜Ｅに基づいて説明した壁体の垂直上向き切断ｃ３が行われると、その結果として、当該原子炉遮蔽壁３の一部は、図１６Ａに示したように切断装置４の遠隔操縦によりｃ１、ｃ２、ｃ３と３辺を切断したブロック形状の切り取りが達成され、解体の目的を一段落達成できたことになる。
因みに図１７は、上記したブロック形状の切り取り・解体の工程を同一レベルで繰り返した結果、当該レベルの最終段階として残ったブロック形状の残存凸部３’を、最終的に切り取る作業要領を、既述した水平方向切断の手順と工程で実施する場合を示している。
【００４０】
なお念のため、上記図１７の切断が終了した後に、次の解体作業として、次下段への切断・解体へ進む要領を図１８に示したので、簡単に説明する。
図１７において、残存凸部３’を最終的に切断した後に、次下段の切断・解体へ進む手順としては、先ず第二フレーム４１の各ガイドマスト４１２の下端に設置された把持装置４０５のジャッキ４０７を前進駆動させ、同ジャッキの出力軸先端に取り付けた圧接ブロック４０６を原子炉遮蔽壁３の内外面へ押し付けて強く挟ませた位置へ固定させる。
その上で、次には第一フレーム４０の各ガイドマスト４０２の下端に位置する把持装置４０５のジャッキ４０７を後退駆動させて、同ジャッキの出力軸先端に取り付けた圧接ブロック４０６を原子炉遮蔽壁３の内外面から離間させて固定状態を解く。
しかる後に、同第一フレーム４０およびその上に載った台にフレーム４１を、各ガイドマスト４０２、４１２の昇降駆動装置４１５を操縦して、図１８に示したように次下段の垂直下向き切断及び水平方向切断に必要な位置まで下降させる。その下降位置で、今度は第一フレーム４０の各ガイドマスト４０２の下端に設置された把持装置４０５のジャッキ４０７を前進駆動させ、同ジャッキの出力軸先端に取り付けた圧接ブロック４０６を原子炉遮蔽壁３の内外面へ押し付けて強く挟ませた位置固定の状態にする。
その後に、第二フレーム４１の各ガイドマスト４１２の下端の把持装置４０５のジャッキ４０７を後退駆動させ、同ジャッキの出力軸先端に取り付けた圧接ブロック４０６を原子炉遮蔽壁３の内外面から離間させて固定状態を解く。そして、例えば図１２Ａ〜Ｅに示した要領で原子炉遮蔽壁３の垂直下向きの切断ｃ１を開始し、更には図６に示したように水平方向切断ｃ２、垂直上向きの切断ｃ３等々を繰り返し続行することになる。
【００４１】
ここで再び図１の説明に戻る。本実施例は、原子力発電所建屋１内の放射化された原子炉遮蔽壁３の切断による解体を主たる目的としていることに鑑みると、原子炉遮蔽壁３を上記のように直方体形状のブロック形状に切り取りつつ解体する意義は、上記切断・解体後の最終処理工程として、切り取ったブロック片はそのまま直ちに、原子力発電所建屋１内の天井部に設備された天井クレーン６を遠隔操縦して、クレーンフックに予め取り付けた遠隔操縦が可能な自動式のチャック装置６ａ（具体的図示は省略）で掴ませ、例えば同原子力発電所建屋１内の運転操作階５の上にまで運び出し、同所に待機させた作業員や処理用設備機器類によって速やかに手順良く解体、廃棄処理の工程を進めることができ、安全性の高い解体・廃棄の処理を効率よく進めることができることを理解されたい。
したがって、上記した壁体の切断・解体の工程は、切り取ったブロックを天井クレーン６で運び出し、運転操作階５に待機させた作業員や設備機器類により、解体、廃棄処分の工程を進める上で適切な大きさに計画をして進めることになる。
【００４２】
なお、以上の説明では、簡単の為に、壁体の切断・解体の工程は、壁体を直方体形状のブロック形状に切り取る場合についてのみ図示し説明したが、この限りではない。
切断・解体の対象である大型壁構造体の一例として例示した原子力発電所の原子炉遮蔽壁３の形態や現場の作業条件、付属機器類との関連などによっては、ブロック形状に切り取ることに限らず、次のような態様で実施することも可能である。
即ち、上記実施例で図１６に基づいて説明した、垂直下向き方向の切断ｃ１と、それに続く水平方向（壁体の面内方向）の切断ｃ２を、原子炉遮蔽壁３を１周するように継続すると、いわゆる輪切り状の切断を行うことができる。
また、上記第二フレーム４１による垂直下向きの切断操作と、及び同第二フレーム４１の水平方向の移動に伴う水平方向（壁体の面内方向）の切断とを適宜に組み合わせる操作を行うことにより、水平面（又は垂直面）に対して一定の角度を有する傾斜面状、又は曲面状の切断も、必要に応じて上記実施例と同様の操作を通じて行うことができる。
【００４３】
以上に本発明を図示した実施例に基づいて説明したが、もとより本発明は図示実施例の構成と操作方法、切断方法に限定されるものではない。いわゆる当業者が必要に応じて行うであろう設計変更その他の応用、改変の範囲まで含み、多様に実施できることを念のため申し添える。
【符号の説明】
【００４４】
４ 切断装置
３ 壁構造体（原子炉遮蔽壁）
４０２ ガイドマスト
４０ 第一フレーム
４１ 第二フレーム
４１２ ガイドマスト
４７ ワイヤーソー
４８ 駆動装置
４９ 張力制御装置
４０５ 把持装置
４１５ 昇降駆動装置
４０３ ガイドレール構造
４２、４３ ガイド車輪
４５ 被駆動部（ピンラック）
４６ 駆動手段（ピニオン）
４０７ ジャッキ
４０６ 摩擦ブロック
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主には原子力発電所の放射化された原子炉遮蔽壁を、更には他の同様な円筒形等のコンクリート壁構造体（以下、両者を纏めて壁構造体又は大型壁構造体という場合がある。）を、解体の目的で安全に効率良く、輪切り状又はブロック形状に切断する、ワイヤーソーイング方式の切断装置と、前記壁構造体を、前記ワイヤーソー方式の切断装置により輪切り状又はブロック形状に切断して解体する方法の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
かつての高度成長期に建設された初期の沸騰水型原子炉による原子力発電所は、既に老朽化し発電能力が小さいといったような問題から廃炉が決定したり、廃炉の準備が加速しつつある。
沸騰水型原子炉の場合、放射化された原子炉遮蔽壁（側面を鋼板で覆われ、内部にＨ鋼などの鋼材が密に配置された大型の円筒形コンクリート構造物）が解体対象物であるが、原子炉遮蔽壁は中性子の照射によって高度に放射化されているため、作業員が近づいて作業すると被曝量が多くなる。したがって、放射線による被曝を受けないように、できるだけ離れた位置からの遠隔操縦で解体、撤去の作業を行う無人化工法の実施が好ましい。また、制約された狭隘な空間での切断・解体の作業が可能で、しかも解体したコンクリートブロックを速やかに廃棄処理できる施工技術の開発が当面の課題となっている。
【０００３】
上記課題の解決を目的とした従来技術として、例えば下記の特許文献１に記載された原子炉遮蔽壁の解体方法及び装置は、円筒形の原子炉遮蔽壁の内部へ上方のクレーンから解体装置を吊り込み解体する方法と認められる。具体的にはクレーンに水平に吊られたリング体に、放射方向外向きの押出部材を複数設けて、該押出部材の押し付け力でリング体を位置決め固定し、ガス或いはレーザーによる切断装置を稼働させつつ円周方向に移動させて切断を行うと説明されている。
しかし、ガス或いはレーザーによる切断装置の場合、不可能とまでは言わないが、壁厚が数１０ｃｍにも及ぶ原子炉遮蔽壁の切断を、工業上の利用に相応しい速度、効率で実施できるものか、及びガス或いはレーザーによる切断を可能にするのに必要、十分な能力の大型エネルギ供給装置を準備できるかが大いに懸念される。
しかも特許文献１には、原子炉遮蔽壁の内側から外側に向かって行う切断に伴って飛散するであろうコンクリートの粉塵を吸引するため、切断箇所の外周に予め吸引ダクトを仮設して、吸引装置で吸引できるようにすると説明されている。つまり、切断作業を開始するのに先立って、その都度に、作業員が原子炉遮蔽壁の切断箇所の外周へ立ち入り、予め吸引ダクトを仮設する作業を余儀なくされるから、放射線の被曝をしないように、できるだけ離れた位置からの遠隔操縦で解体、撤去の作業を行う目的は到底達し得ない。
【０００４】
次に、下記の特許文献２に記載された原子炉遮蔽壁の切断装置および切断方法は、ワイヤーソーを利用する方式であるが、原子炉遮蔽壁に向けて床上の両側位置に走行レールを敷設し、ワイヤーソーを所望の切断高さに走行させる支柱及び支持柱の対を前記走行レール上に直立させて走行可能となし、少し離れた位置に設置したワイヤーソー駆動装置によりワイヤーソーを走行させつつ、前記支柱及び支持柱の対を原子炉遮蔽壁に向かって前進走行させて原子炉遮蔽壁を水平方向に輪切り状に切断する構成と認められる。
しかし、放射化された原子炉遮蔽壁の近隣へ立ち入り、床上高さが１０ｍを超えるほどに大規模な装置を組み立て・設置し、そして、撤去するに際しては、作業員が放射線による被曝を伴うから、その稼働には大きな障害があると言わねばならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１５９５９６号公報
【特許文献２】特開平８−１９４０９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のとおり、原子炉遮蔽壁の切断による解体装置及び解体工法の従来技術は散見される。しかし、中性子の照射によって高度に放射化されている原子炉遮蔽壁の周辺に、作業員が放射線による被曝を受けることなく、十分遠隔位置からの操縦で解体、撤去を実現する無人化工法で、しかも狭隘な場所での切断、解体作業が可能で、しかも解体されたコンクリートブロックを速やかに廃棄処理できる施工技術の開発ないし実用化は、未だ実現できていない。
【０００７】
本発明の目的は、主には原子炉遮蔽壁の切断による解体を意図しているが、同様な大小の壁構造体の切断及び解体に適用でき、全体の構造が小型で、組立、解体に要するスペースが小さくて済み、放射化領域の外又は壁構造体サイトの外で組み立てて簡単に搬入、設置ができ、基礎工や仮設の必要がなく、工期の短縮化を図れる切断装置および切断・解体方法を提供することである。
本発明の次の目的は、壁構造体の上端部へ取り付いた自立移動型の構成で、把持・固定の手段を備えて転倒等の危険がなく稼働時の安定性に富み、切断作業の動作や工程が単純で、遠隔操縦、自動化作業を実現する壁構造体の切断装置、および切断・解体方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る壁構造体の切断装置４は、
Ａ）壁構造体３の上端へ跨り、同壁構造体３の面内方向へ移動可能で、壁構造体３の内外面を挟む一対のガイドマスト４０２、４０２を前後の両側に少なくとも２対備えた第一フレーム４０と、前記第一フレーム４０の上へ壁構造体３の面内方向へ移動可能に載り、壁構造体３の内外面を挟む一対のガイドマスト４１２、４１２を備えた第二フレーム４１とで構成される。
Ｂ）前記第二フレーム４１の一対のガイドマスト４１２、４１２に沿って周回する配置としたワイヤーソー４７と、前記ワイヤーソー４７を走行させる駆動装置４８と、及びワイヤーソーの走行張力を調整する張力制御装置４９が第二フレーム４１に設置されている。
Ｃ）第一フレーム４０の各ガイドマスト４０２、４０２、及び第二フレーム４１の各ガイドマスト４１２、４１２の下部にそれぞれ、壁構造体３の内外面を挟み付けてその位置を固定する把持装置４０５が設けられている。
Ｄ）第一フレーム４０と第二フレーム４１との移動面間に、いずれか一方のフレームを前記ガイドマスト及び把持装置により壁構造体３の内外面へ位置を固定して、他方のフレームを壁構造体３の面内方向へ相対移動させる移送駆動装置４５、４６が設置されている。
Ｅ）第一フレーム４０とその各ガイドマスト４０２、４０２の間、及び第二フレーム４１とその各ガイドマスト４１２、４１２の間にそれぞれ、各ガイドマストを各フレームに対して上下方向へ移動させる昇降駆動装置４１５が設置されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した壁構造体の切断装置４において、
第一フレーム４０と第二フレーム４１のいずれか一方のフレームを壁構造体３の面内方向へ相対移動させる移送駆動手段として、第一フレーム４０又は第二フレーム４１に若しくは双方のフレームに跨る構造で、壁構造体３の面内方向へいずれか一方のフレームを相対移動させるガイドレール構造４０３が設けられ、前記ガイドレール構造４０３の摺動面に、第一フレーム又は第二フレームの相対移動を案内する、垂直方向及び水平方向の回転軸を有する複数のガイド車輪４２、４３が第一フレーム又は第二フレームのいずれかに設置され、また、前記ガイドレール構造４０３の摺動面に沿って一方のフレームに被駆動部４５が、他方のフレームには前記被駆動部を移動させる駆動手段４６が設けられていることを特徴とする。
請求項３に記載した発明は、請求項１に記載した壁構造体の切断装置４において、
第一フレーム４０とその各ガイドマスト４０２、４０２の間、及び第二フレーム４１とその各ガイドマスト４１２、４１２の間に上下方向へのガイドレール構造が形成され、前記ガイドレール構造に沿って各ガイドマストを上下方向へ移動させる昇降駆動手段４１５が第一フレーム及び第二フレームに設置されていることを特徴とする。
請求項４に記載した発明は、請求項１に記載した壁構造体の切断装置４において、
第一フレーム４０及び第二フレーム４１の各ガイドマストの下端部の把持装置４０５は、壁構造体３の内外面に向かって進退動作するジャッキ４０７と、同ジャッキの出力軸の先端部へ、壁構造体の内外面へ圧接されると大きい摩擦力を発生してその位置を固定できる摩擦ブロック４０６が取り付けられた構成であることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載した発明に係る壁構造体の切断・解体方法は、
ａ）壁構造体３の上端へ跨り、同壁構造体の面内方向へ移動可能で、両側に壁構造体の内外面を挟む一対のガイドマスト４０２、４０２を前後に少なくとも２対備えた第一フレーム４０と、前記第一フレームの上へ壁構造体３の面内方向へ移動可能に載り、壁構造体の内外面を挟む一対のガイドマスト４１２を備えた第二フレーム４１とを主要部とし、
ｂ）前記第二フレーム４１の一対のガイドマスト４１２、４１２に沿って周回する配置としたワイヤーソー４７と、前記ワイヤーソーを走行させる駆動装置４８と、及びワイヤーソーの走行張力を調整する張力制御装置４９が第二フレームに設置され、
ｃ）第一フレーム４０の各ガイドマスト、及び第二フレーム４１の各ガイドマストの下部にそれぞれ、壁構造体３の内外面を挟み付けてその位置を固定する把持装置４０５が設けられ、
ｄ）第一フレーム４０と第二フレーム４１との移動面間に、いずれか一方のフレームを前記ガイドマスト及び把持装置により壁構造体３の内外面へ位置を固定して、他方のフレームを壁構造体３の面内方向へ相対移動させる移送駆動装置４５、４６が設置され、
ｅ）第一フレーム４０とその各ガイドマスト４０２の間、及び第二フレーム４１とその各ガイドマスト４１２の間にそれぞれ、各ガイドマストを各フレームに対して上下方向へ移動させる昇降駆動装置４１５が設置された構成の切断装置４を使用すること、
ｆ）壁構造体３の上端へ跨らせた前記第一フレーム４０の各ガイドマスト４０２を下降させて壁構造体３を挟ませ、その後同ガイドマスト下端の把持装置４０５を前進駆動させて壁構造体３の内外面を挟み付ける位置決め固定を行い、
ｇ）次に、第二フレーム４１のワイヤーソー駆動装置４８及び張力制御装置４９を操縦してワイヤーソー４７を周回走行させつつ、同第二フレーム４１のガイドマスト４１２を下降させ又は上昇させて壁構造体３の垂直方向切断を行い、
ｈ）或いは同第二フレーム４１を第一フレーム４０に対して水平方向へ相対移動させることにより壁構造体３の面内方向切断を行い、壁構造体３をブロック形状に又は輪切り形状の切断・解体を進めることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載した発明は、請求項５に記載した壁構造体の切断・解体方法において、
第一フレーム４０に対して第二フレーム４１を相対移動させつつワイヤーソー４７により壁構造体３の面内方向の水平切断を進めて、その水平方向切断を継続する場合には、前進限位置の第二フレーム４１における各ガイドマスト４１２の下端部に設置した把持装置４０５を前進駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を行い、その後、第一フレーム４０の各ガイドマスト４０２の下端部に設置した把持装置４０５は後退駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を解除させ、しかる後に前記したように位置を固定した第二フレーム４１に対して、第一フレームを壁構造体３の面内方向へ相対的な前進移動を行わせ、その前進ストローク限度の位置へ到達すると、先ず第一フレーム４０の各ガイドマスト４０２の下端部の把持装置４０５を前進駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を行わせ、次いで第二フレーム４１の各ガイドマスト４１２の把持装置４０５を後退駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を解除させ、再び第二フレーム４１を前進させる相対移動を行わせつつワイヤーソーによる壁構造体の面内方向切断を続行することを特徴とする。
【００１２】
請求項７に記載した発明は、請求項５又は６に記載した壁構造体の切断・解体方法において、
第二フレーム４１による壁構造体３の面内方向の切断を進めて同レベルの水平方向切断を終了し、次下段へ進むときは、先ず第二フレーム４１のワイヤーソー駆動装置４８及び張力制御装置４９を操縦してワイヤーソー４７の張力を緩め、各ガイドマスト４１２を壁構造体の内外面を挟む位置まで下降させた後、各々の下端部の把持装置４０５を前進駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を行わせ、
次いで第一フレーム４０の各ガイドマスト下端部の把持装置４０５を後退駆動させて壁構造体の内外面を挟んだ位置決め固定を解除させ、しかる後に第一フレーム４０とそのガイドマスト４０２及び第二フレーム４１を次下段の切断位置にまで下降させ、
前記下降の後、第一フレーム４０のガイドマスト４０２の下端部に設置した把持装置４０５を前進駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を行わせ、
しかる後に、前記第二フレーム４１の各ガイドマスト下端の把持装置４０５を後退駆動させて壁構造体３の内外面を挟む位置決め固定を解除させ、
その後、第二フレーム４１のワイヤーソー駆動装置４８及び張力制御装置４９を操縦してワイヤーソー４７を周回走行させると共に、同第二フレーム４１のガイドマスト４１２を下降させ、又は第一フレーム４０に対して第二フレーム４１を相対移動させてワイヤーソーによる壁構造体の垂直方向切断、及び／又は面内方向切断を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１〜４に記載した発明に係る壁構造体の切断装置４は、既往の例えば上記特許文献１、２に開示されたような大掛かりな切断装置に比すれば、すこぶる小型の構造でコンパクトな一体型に纏まった構成であるから、その組立又は分解に必要な作業スペースが小さくて済むし、壁構造体への設置も容易である。よって、例えば放射化された領域外で組立を行い、壁構造体３（原子炉遮蔽壁）の上端部へ吊り込み据え付けて使用することが可能であり、使い勝手に優れる。
しかも小型で簡易な構造であるから安価に製作でき、使用のトータルコストを低減化できる。また、運転操作も大部分を自動化でき、遠隔操縦に適するから、特に原子力発電所の高度に放射化された原子炉遮蔽壁３を切断し解体するような場合でも、放射化された領域内へ作業員が立ち入る必要度が少なくて済み、被曝の虞が少なく安全性の高い切断・解体の工事を進めることができる。
【００１４】
本発明の切断装置４は、予め工事対象の壁構造体３の外部で組立を行い、完成した装置を吊り込む方式で壁構造体３の上端部へ跨る形に据え付けて使用でき、そのまま同壁構造体３を上から下に向かって順次に切断し解体を進める構成であるから、壁構造体の切断・解体工事のために切断装置４を稼働させる基礎工や仮設足場等を準備し架設する必要が一切無く、そうした準備のための手間を省け工期を短縮可能である。
本発明の切断装置４は、工事対象の壁構造体３の上端部へ跨る形に据え付けて使用され、同壁構造体に掴まり支持体として利用する構成で自立するから、作業時の安定度が高く、転倒等の危険がない。また、壁構造体３に沿ってその面内方向及び上下方向へ移動して切断作業を進める構成で、段取り替えの必要度が少ないから、切断・解体の実質工期も大幅に短縮可能である。勿論、工事終了後の撤去に要する手間も少なくて済み、工期の短縮に寄与する。
もとより、本発明の切断装置４は、上記の構成であるから、壁構造体３が大型であるか小型であるかの別なく等しく適用可能である。
【００１５】
請求項５〜７に記載した発明に係る壁構造体の切断・解体方法は、上記構成の切断装置４を使用して実施するが、工事対象である壁構造体３の上端部へ切断装置４を跨らせる形に吊り込み据え付けると、以後は遠隔操縦により壁構造体に掴まりながら移動するので、同切断装置４を運転することによって、壁構造体３の切断・解体の工程を速やかに順次に効率よく進めることができる。したがって、原子力発電所の放射化された原子炉遮蔽壁３の解体を、作業者の被曝の虞の少ない内容で工事を行うことができる。
本発明の切断・解体方法は、壁構造体３の垂直方向の切断と、同壁構造体の面内方向への水平切断、或いは両者を組み合わせることにより一定角度の斜め方向切断や曲面状切断などを適宜に組み合わて切断・解体を自在に進めることができ、切断ブロックの形状と大きさ（縦・横の寸法）及び重量を、その後の処理に適切、且つ至便であるように切断作業を進めることができる。
したがって、大小様々な壁構造体３の切断・解体を効率よく短工期に実施することができ、切り出した切断ブロックは直ちに吊り出して後処理に回すことができ、特に原子力発電所の放射化された原子炉遮蔽壁の解体を、閉鎖空間内で二次汚染の生じない環境を保って安全に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る切断装置を原子力発電所の原子炉遮蔽壁へ吊り込み設置する状況を概念的に示した立面図である。
【図２】上記切断装置を原子炉遮蔽壁へ吊り込む状況を少し拡大して示した立面図である。
【図３】上記の切断装置がワイヤーソーで原子炉遮蔽壁を垂直下向きに切り込んだ状況を示す立面図である。
【図４】上記の切断装置を原子炉遮蔽壁の上へ吊り込み設置した状態を示した平面図である。
【図５】図４のａ−ａ線矢視の断面図である。
【図６】図４のｂ−ｂ線矢視に沿って水平方向切断の工程を示した断面図である。
【図７】上記の切断装置を少し拡大して示した平面図である。
【図８】図７の切断装置を第一フレームと第二フレームに分離して示した平面図である。
【図９】Ａは図１２Ａのように第二フレームのガイドマストが上限位置に在る状態を垂直断面で示した断面図、Ｂは図６のｂ−ｂ線矢視に沿って切断した断面図を示す。
【図１０】ＡとＢは切断装置の第二フレームが第一フレームに対し相対移動した前後の状態を示した平面図である。
【図１１】Ａは切断装置の第二フレームが第一フレームに対し相対移動する際の構造を図１０のａ−ａ線矢視に沿って示す断面図、Ｂは同じ視点で第一フレームが第二フレームに対し相対移動する際の構造をした断面図である。
【図１２】Ａ〜Ｅは図９Ａの視点で切断装置の第二フレームのガイドマストが下降しつつ大型壁構造体をワイヤーソーで下向きに切断する過程を順に示した断面図である。
【図１３】Ａ、Ｂは、大型壁構造体の上端部へ設置した切断装置のワイヤーソーにより垂直下向き方向への切断を開始する直前状態を示した立面図とｂ−ｂ線矢視断面図である。
【図１４】Ａ、Ｂは、大型壁構造体を切断装置のワイヤーソーにより垂直下向き方向の切断を下限まで進めた状態を示した立面図とｂ−ｂ線矢視断面図である。
【図１５】Ａ〜Ｅは、上記図６に線分ｃ２で示したように進んだ水平方向切断に続き、その終端位置（ａ−ａ線矢視位置）で大型壁構造体をワイヤーソーにより垂直上向きに切断する工程を順に示した断面図である。
【図１６】Ａ、Ｂは、上記図６のように大型壁構造体の面内方向へ水平な切断を一定ストローク進め、引き続き図１５のように垂直上向き方向への切断を行ってブロック形状の切断・解体工程を完了した状態を示した立面図とｂ−ｂ線矢視断面図である。
【図１７】大型壁構造体を水平方向へ順次ブロック形状に切断・解体作業を進めて最終的に残った凸部分を切断装置のワイヤーソーにより面内方向へ水平に切断を進めて完結する状態を示した立面図である。
【図１８】図１７の工程に続いて次下段の切断、解体へ進むべく第一フレームと第二フレーム及び第一フレームのガイドマストを下降させ把持装置により固定した状態を示した立面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明による壁構造体の切断装置４は、壁構造体の上端へ跨り掴まって同壁構造体の面内方向へ移動可能で、壁構造体の内外面を挟む一対のガイドマスト４０２を前後の両側に少なくとも２対備えた第一フレーム４０と、前記第一フレーム４０の上へ壁構造体の面内方向へ移動可能に載り、壁構造体の内外面を挟む一対のガイドマスト４１２を備えた第二フレーム４１とで構成する。
前記第二フレーム４１の一対のガイドマスト４１２に沿って周回する配置としたワイヤーソー４７と、前記ワイヤーソー４７を走行させる駆動装置４８と、およびワイヤーソー４７の走行張力を調整する張力制御装置４９を第二フレーム４１に設置する。
第一フレーム４０の各ガイドマスト４０２、および第二フレーム４１の各ガイドマスト４１２の下部にそれぞれ、壁構造体の内外面を挟み付けてその位置を固定する把持装置４０５を設け、第一フレーム４０と第二フレーム４１との移動面間に、いずれか一方のフレームを前記ガイドマスト及び把持装置により壁構造体の内外面へ位置を固定して、他方のフレームを壁構造体の面内方向へ相対移動させる移送駆動装置４５、４６を設置する。
そして、第一フレーム４０とその各ガイドマスト４０２の間、及び第二フレーム４１とその各ガイドマスト４１２の間にそれぞれ、各ガイドマストを各フレームに対して上下方向へ移動させる昇降駆動装置４１５を設置して構成する。
【００１８】
本発明による壁構造体の切断、解体方法は、上記構成のワイヤーソー方式による切断装置４を使用して実施する。
即ち、第一フレーム４０の各ガイドマスト下端の把持装置４０５を前進駆動させて壁構造体の内外面へ位置決め固定し、第二フレーム４１のワイヤーソー駆動装置４８及び張力制御装置４９を働かせてワイヤーソー４７を走行させつつ、同第二フレーム４１のガイドマスト４１２を下降又は上昇させて壁構造体の垂直方向切断を行う。
また、同第二フレーム４１を第一フレームに対して水平方向へ相対移動させることにより壁構造体の面内方向への水平方向切断を行って、壁構造体をブロック形状に又は輪状に切断して解体を進める。
【実施例１】
【００１９】
次に、本発明を図示した実施例に基づいて説明する。
先ず図１〜図６は、大型壁構造体の一例である原子力発電所建屋１内の生体遮蔽コンクリート壁２の内部で原子炉を収納した原子炉遮蔽壁３を切断し解体する目的で、本発明の切断装置４を吊り込み、原子炉遮蔽壁３の上端へ据え付けて設置し同原子炉遮蔽壁３の切断・解体工事を進める準備段階と及び作業段階とを概念的に示している。
図１では、生体遮蔽コンクリート壁２の上端に設けられた運転操作階５において切断装置４の組立を行い、組み立てた切断装置４は、原子力発電所建屋１の天井部分に設けられている天井クレーン６のワイヤー６ａで吊り、垂直な円筒形状で立つ原子炉遮蔽壁３の上端部へ吊り込む状況を示している。もとより工事が終了し用済みとなった切断装置４は、やはり天井クレーン６で吊り上げ、運転操作階５へ運んで解体し、原子力発電所建屋１の外へ搬出することになる。
【００２０】
図４と図５は、前記切断装置４が、原子炉遮蔽壁３の規模に応じて複数台（図４、図５では２台）設置され、適度な間隔を開けて同時並行的に原子炉遮蔽壁３の切断・解体工事を進める状況を示し、図６は切断作業の進捗状況を示している。
因みに、原子炉遮蔽壁３の規模は大小様々であるが、一例を示すと円筒外径が６．６ｍ、壁厚が８０ｃｍ〜１００ｃｍ程度である。
切断装置４の構成、作用については以下に詳しく説明する。
【００２１】
先ず図７は、図４に示した大型壁構造体の一例である垂直な円筒形状に立つ原子炉遮蔽壁３を切断し解体する切断装置４の実施例は、その平面形状を原子炉遮蔽壁３の円弧に沿う弓形に構成されていることを示す。そして、図８は、前記切断装置４を構成する主要素の第一フレーム４０と第二フレーム４１とを分離し並列に並べて示している。
図９Ａ、Ｂに示したように、上記第一フレーム４０の主要部分は、工事対象である原子炉遮蔽壁３の壁厚とほぼ等しい幅寸法とされ、その前後の両端部には図７、図８のとおり、両側に平面視がほぼ三角形状の拡幅部４０１を対称形状に設け、各々に垂直な角孔を設けて、各角孔に角柱形状で等長のガイドマスト４０２が上下方向へ移動自在に貫通されている。また、第一フレーム４０の上面には、図８及び図９Ａ、Ｂに示したとおり、横断面がＩ形状のガイドレール部４０３が上向きに突設され、且つ長手方向の全長にわたり均等断面形状に形成されている。
【００２２】
他方、第二フレーム４１は、その主要部分が上記第一フレーム４０の長手方向の長さに比して約１／３程度に短く形成されている。その幅寸法は上記第一フレーム４０の幅寸と略等しい。そして、平面方向に見ると、長手方向の中央部両側に拡幅部４１１、４１１が左右対称形状に設けられ、各々に垂直な角孔が設けられ、各角孔に角管形状で等長のガイドマスト４１２が上下方向へ移動自在に貫通されている。左右２本のガイドマスト４１２、４１２の上端部は頭繋ぎ梁４１３により剛結して門形構造に一体化されている。
この第二フレーム４１の下面には、図９Ａ及び図１１Ａ、Ｂを見るとおり、上記第一フレーム４０の上面に形成された断面がＩ形状のガイドレール部４０３の上へ嵌めて長手方向へ規制された移動を可能にする、略相似形のガイド溝部４１４が長手方向へ貫通状態に形成されている。このガイド溝部４１４を前記Ｉ形状のガイドレール部４０３の上へ少し隙間を有する関係に緩く嵌めて第一フレーム４０と第二フレーム４１とが組み合わされている。しかも長手方向への移動はガイドレール部４０３で規制された移動として行う構成とされている。
【００２３】
一方、第二フレーム４１には、上記ガイドレール部４０３に規制されて移動するガイド溝部４１４に沿う接触面の範囲に、詳しくは図１１Ａ、Ｂに見るとおり、水平な回転軸を有する走行用の下向きガイド車輪４２と上向き車輪４４、及び垂直な回転軸を有する横ぶれ防止車輪４３とが要所要所に複数個設けられている。
その上で、上記第一フレーム４０の上面に形成された断面Ｉ形状のガイドレール部４０３における一方の側面に駆動用としてのピンラック４５が設けられ、このピンラック４５と相対峙して噛み合うピニオン４６が、第二フレーム４１の側に垂直な回転軸で設置されている。更に図示の便宜上、その具体的な図示は省略したが、前記ピニオン４６を回転駆動する原動機として、正・逆回転の運転が自在なモータが、第二フレーム４１に設置されている。
【００２４】
上記した構成に基づいて、後述するモータの正・逆回転の運転操作により、ピニオン４６が正転、又は逆転駆動されることにより、第一フレーム４０又は第二フレーム４１のいずれか一方が、他方に反力を得て、上記断面Ｉ形状のガイドレール部４０３とガイド溝部４１４との組み合わせに基づいて規制されガイドされる移動として、ガイドレール部４０３の長手方向（原子炉遮蔽壁３の面内方向）へ前進、又は後退移動する。
【００２５】
次に、図９Ａに示した通り、第二フレーム４１の上記ガイドマスト４１２、４１２と、これら左右２本のガイドマスト４１２、４１２の上端部を剛結した頭繋ぎ梁４１３とにより構築された門形架構に沿って、壁体の切断刃を備えたワイヤーソー４７が周回しつつ走行するように設置されている。そして、前記頭繋ぎ梁４１３の上面部には、前記ワイヤーソー４７を走行させる駆動装置４８と、同ワイヤーソー４７の走行時における張力の大きさを調整する張力制御装置４９とを含むワイヤーソー切断装置が設置されている。
更に具体的に説明すると、先ず図７と図９及び図１２に示す通り、第二フレーム４１に設置した角管形状のガイドマスト４１２の上端及び下端の開口部へ臨む位置にガイドシーブ５０が設置され、ワイヤーソー４７は、前記の各ガイドシーブ５０を経由することでガイドマスト４１２の中空部内を走行して周回運動する。そして、前記ワイヤーソー４７が露出して走行する頭繋ぎ梁４１３の上面に、ワイヤーソー４７を駆動して走行させる駆動装置４８と、及び同ワイヤーソー４７の走行時における張力の大きさを自在に調整する張力制御装置４９とを含むワイヤーソー切断装置が設置されている。一方、前記ワイヤーソー４７が左右２本のガイドマスト４１２、４１２の下端部のガイドシーブ５０、５０を経由して露出し走行する下辺部が、壁体の切断を実質進める切断部として構成されている。
【００２６】
更に詳しい説明を続けると、上記ワイヤーソー方式の切断装置４を原子炉遮蔽壁３の上端部へ吊り込んだ際には、図９Ｂに示したように、予め第一フレーム４０の四隅位置の各ガイドマスト４０２を十分下降させて深く跨らせ、更にガイドマスト４０２の下端の把持装置４０５で原子炉遮蔽壁３の内外面を挟み付けさせてその位置が固定される。
他方、第二フレーム４１に設置した角管形状のガイドマスト４１２は、例えば図１２Ｂに示したように、当初は予め上記ワイヤーソー４７の張力を張力制御装置４９により零に近く解除して緩め、同ガイドマスト４１２の下端を最深掘削予定位置にまで先行して下降させる。その上で、上記ワイヤーソー４７の駆動装置４８と張力制御装置４９とを始動させて、ワイヤーソー４７を周回走行させつつ、張力制御装置４９によりワイヤーソー４７の張力を次第に増大させる。かくすると、図１２Ｂ〜Ｅに示した工程図のように、ワイヤーソー４７は順次に所定の最深位置にまで垂直下向きの切断を行うことができる。
【００２７】
ここで上記ガイドマスト４０２と４１２を昇降動作させる手段について説明する。
具体的構成を図示することを省略したが、図示した実施例の場合は、例えばガイドマスト４１２と第二フレーム４１との接触部位である第二フレーム４１の上面位置に、各ガイドマスト４１２を取り囲む配置と構成で昇降駆動装置４１５が設置されている。
この昇降駆動装置４１５は、例えば各ガイドマスト４１２の側面に沿って上下方向にラック歯又はウオームラックを設置し、第二フレーム４１の側には前記ラック歯又はウオームラックと噛み合うピニオン又はウオームと、及びこれらを正・逆方向に回転駆動する原動機として例えば正・逆回転が自在な電動機を設置して構成される。或いは各ガイドマスト４０２、４１２と平行な配置に、第二フレーム４１に反力をとった油圧シリンダ又は空圧シリンダを設置して昇降させる駆動装置を採用して実施することもできる。
【００２８】
もっとも、壁体を所定の最深位置まで垂直下向きに直線的に切断する方法としては、次のような切断方法を実施することもできる。
第二フレーム４１に設置した角管形状のガイドマスト４１２を上記の昇降駆動装置４１５により下降動作させる工程の以前に、２本のガイドマスト４１２、４１２間の下辺部に切断部として露出するワイヤーソー４７が、切断対象の原子炉遮蔽壁３の上端面よりも高い位置に待機させる。その上で、先ず駆動装置４８により駆動されて周回走行するワイヤーソー４７の張力を張力制御装置４９により予め必要十分な大きさにまで増大させ、設定した張力を保たせながら、ガイドマスト４１２を上記の昇降駆動装置４１５により垂直下向きに、予定の切削位置相当まで、所定の切断速度で下降動作させる。この方法によっても、原子炉遮蔽壁３の垂直下向きの切断を予定の深度まで進めることが可能である。もとより前記の方法と工程を逆に垂直上向きに進めることにより、壁体を垂直上向き方向に切断することもできる。
【００２９】
ところで、上記図１２Ａ〜Ｅに示した切断工程では、張力制御装置４９によりワイヤーソー４７の張力を次第に増大させて壁体を垂直下向きに切断する際に必要な切断の反力を確保するため、及び当該切断装置４自体を原子炉遮蔽壁３上へ掴まらせた設置状態の安定性を確保する手段として、本発明ではガイドマスト４０２と４１２それぞれの下端部に設置した把持装置４０５が活用される。
即ち、上記図１２Ａ〜Ｅに示した切断工程を実施する場合には、図９Ｂと図１３Ａに示したように、第一フレーム４０の各ガイドマスト４０２を原子炉遮蔽壁３の内外面に跨らせ、同ガイドマスト４０２の下端部に設置した把持装置４０５は、原子炉遮蔽壁３の内外面に向かって水平に前進駆動させて、同壁体の内外面を強く挟み付けた位置決め固定の状態にする。
この把持装置４０５の具体的構成については、明示的に詳しく図示することを省略したが、例えば９Ａ、Ｂに示したように、油圧式又は電動式の進退自在なジャッキ４０７と、同ジャッキの出力軸の先端に取り付けた摩擦係数が大きい圧接ブロック４０６とで構成されている。
【００３０】
再び 図１２Ａ〜Ｅに示す垂直下向きの切断作業の説明に戻る。図１２の場合は、先ず切断装置４における第一フレーム４０のガイドマスト４０２を、例えば図９Ｂ及び図１３に示したように切断対象の壁体に跨らせ、且つ切断作業に必要な深さ位置にまで下降させた上で、上記の把持装置４０５を前進駆動させ、各圧接ブロック４０６が原子炉遮蔽壁３の内外面を強く挟み付けた位置決め固定の状態にする。一方、第二フレーム４１のガイドマスト４１２については、その把持装置４０５を後退駆動させて固定解除の状態にする。
その上で、第二フレーム４１のガイドマスト４１２を、図１２Ａに示す非切断位置、つまり、２本のガイドマスト４１２、４１２の下端部間に露出するワイヤーソー４７の切断部が、切断対象の原子炉遮蔽壁３の上面よりも少し高い位置から下降させ、図１２Ｂに示す位置、即ち、原子炉遮蔽壁３を垂直下向きに切断するべき最深相当位置にまで先行して下降させる。このときは予め張力制御装置４９を制御して張力を解放させ、ワイヤーソー４７は原子炉遮蔽壁３の上端へ接した状態を保ちつつ引き延ばせしつつガイドマスト４１２の下降を許容させる（図１２Ｂ）。
上記図１２Ｂの状態から、駆動装置４８を始動してワイヤーソー４７の周回走行を開始し、更にワイヤーソー４７の張力度を次第に高めるように張力制御装置４９を制御して、原子炉遮蔽壁３の下向き切断を予定の深さまで進める（図１２Ｃ〜Ｅ）。このような垂直切断作業の経過を正面方向から示したのが、図１３Ａ、Ｂと図１４Ａ、Ｂに示す変化である。
【００３１】
図１２Ｅ及び図１４Ａ、Ｂに示したように、原子炉遮蔽壁３の下向き切断ｃ１（図６の線分表示を参照）を予定の深さまで進めた後には、引き続き、図６に線分ｃ２で示したように原子炉遮蔽壁３の面内方向への水平切断を進める。
この水平切断ｃ２に際しては、図１４Ａ、Ｂのように、第二フレーム４１のガイドマスト４１２が壁体の切断予定の最深位置まで下降した状態に位置決め固定されていることを前提として、次には図６に線分ｃ２を示したように、駆動装置４８を始動してワイヤーソー４７の周回走行を行わせると共に、張力制御装置４９は、ワイヤーソー４７の張力を図１２Ｅの直線状態を保つ大きさに制御して、同第二フレーム４１及びガイドマスト４１２を一体の関係にして、前記姿勢を保持したまま第二フレーム４１を原子炉遮蔽壁３の面内方向へ前進移動させて水平切断ｃ２を進める。このとき第一フレーム４０は、四隅位置のガイドマスト４０２における下端の把持装置４０５を働かせて位置を固定した状態を保つから、この第一フレーム４０に支持され反力をとった第二フレーム４１及びガイドマスト４１２は、相対移動して壁体の切断工程を確実に進める。
【００３２】
上記した水平切断の状態（又は工程）を平面的に示したのが図１０Ａ、Ｂである。
上記したように、第一フレーム４０はガイドマスト４０２の把持装置４０５の働きにより位置決め固定されて静止状態を保つのに対して、第二フレーム４１およびガイドマスト４１２が相対移動して壁体の面内方向切断を進める。こうした面内方向切断を円滑に抵抗が少ない状態で実現する手段として、図１１Ａ、Ｂに示した走行移動機構が設けられている。
即ち、第二フレーム４１及びガイドマスト４１２の総鉛直荷重は、複数個の走行用車輪４２の転がりにより低抵抗に支持される。また、第二フレーム４１の水平方向移動時の横ぶれは、垂直な回転軸を有する複数個の横ぶれ防止車輪４３により規制される。そして、ガイドレール部４０３の側面に設けたピンラック４５と、これに噛み合うピニオン４６が図示省略の駆動用モータの遠隔制御により正・逆方向に回転駆動されるので、第二フレーム４１（又は逆に第一フレーム４０）の前進又は後進の移動が行われる。
このとき同時に、第二フレーム４１における両サイドの２本のガイドマスト４１２、４１２に沿って周回走行するワイヤーソー４７を駆動装置４８により周回走行させることにより壁体の水平方向切断が進む。
【００３３】
ところで、上記切断装置４による壁体の水平方向切断（面相方向切断）に関しては、図１０Ａに平面図で示した第二フレーム４１のスタート位置Ｓから、図１０Ｂに示す到着位置Ｔまでの移動距離が１ステップの切断ストロークとして実施される。
したがって、円筒形状の原子炉遮蔽壁３をその全周にわたり水平方向に輪切り状に切断する場合、又は図１６に示したようにブロック形状の切断を進める場合に、水平方向長さＬに対して、上記１ステップの切断ストロークが不足するときは、本発明の切断装置４における上記１ステップの切断ストロークを、いわゆる芋虫的動作により複数回繰り返して、切断長さを順次に延長して前記要求を満たすことができる。
【００３４】
以下に、上記芋虫的動作による切断ストロークの延長方法について更に説明する。
図６及び図１０Ｂに示したように、壁体の水平方向切断が、図１０Ａのスタート位置Ｓから始まり図１０Ｂに示す到着位置Ｔへ到達したときは、駆動装置４８によるワイヤーソー４７の周回走行を一旦停止させる。
その後に、例えば図６のように前進した第二フレーム４１の各ガイドマスト４１２、４１２の下端の把持装置４０５を前進駆動させ、原子炉遮蔽壁３の内外面に向かって前進した圧接ブロック４０６を同壁体の内外面へ両側から強く挟み付かせて位置決め固定を行う。これによって第二フレーム４１は位置を固定された状態を保つから、次には第一フレーム４０について、各ガイドマスト４０２、４０２の下端の把持装置４０５を後退駆動させ、その圧接ブロック４０６を原子炉遮蔽壁３の内外面から離間させて固定状態を解除し、移動自由な状態にする。
このときは図１１Ｂに示したように、第一フレーム４０のＩ形断面状のガイドレール部４０３は、第二フレーム４１のガイド溝部４１４に設置された、水平な回転軸を持つ複数個の上向き車輪４４により鉛直荷重を支持されてぶら下がり状態となる。また、垂直な回転軸を有する横ぶれ防止車輪４３により長手方向への走行状態を規制される、所謂盛り替え状態となる。そこでガイドレール部４０３の側面に設けたピンラック４５と噛み合うピニオン４６を、図示省略の駆動用電動機を遠隔制御して前進方向へ回転駆動させる運転を行うことにより、今度は逆に第一フレーム４０が、第二フレーム４１に反力をとって前進移動してゆき、第二フレーム４１が再び図１０Ａに示すスタート位置Ｓへ復帰したに等しい状態となるまで１ステップ分前へ進む。
【００３５】
上記の前進段階に至ると再び、第一フレーム４０の各ガイドマスト４０２、４０２の下端の把持装置４０５を前進駆動させ、その圧接ブロック４０６を原子炉遮蔽壁３の内外面へ圧接させ位置決め固定の状態にする。その後、第二フレーム４１については逆に、各ガイドマスト４１２、４１２の下端の把持装置４０５を後退駆動させて位置決め固定状態の解除を行い、高さ位置を調整して再度、壁体の切断が可能な態勢に復旧させる。その後は再び、第二フレーム４１を第一フレーム４０に対して相対的に前進駆動させ、且つワイヤーソー４７を周回走行させることにより、壁体の水平方向切断を続行できることは、容易に理解されるであろう。
【００３６】
上記のようにして、図６に示す壁体の水平方向切断ｃ２を予定の距離（長さ）まで行った後には、次に図１６Ａに示した壁体の垂直上向き切断ｃ３を行うことにより、ブロック形状の切断と解体の目的を達成できる。前記壁体の垂直上向き切断ｃ３の工程は、図１５Ａ〜Ｅに示すように実施することができる。図１５Ａ〜Ｅは、言わば図１２Ａ〜Ｅとは正反対の切断工程を示している。
そこで以下には、図１５Ａ〜Ｅに基づいて、壁体の垂直上向きの切断ｃ３について簡単に説明する。
先ず図１５Ａは、図６に示したように、第二フレーム４１の前進移動によりワイヤーソー４７による壁体の水平方向切断ｃ２が目的位置まで到達した段階を、図６中に指示したａーａ線矢視に沿って切断した垂直断面として示している。
そこで図１５Ｂは、原子炉遮蔽壁３の垂直上向き切断ｃ３の準備として、ワイヤーソー４７の張力制御装置４９を遠隔操縦して同ワイヤーソー４７の張力を零に近い状態まで解除した上で、第二フレーム４１の各ガイドマスト４１２、４１２を昇降駆動装置４１５の遠隔操縦により原子炉遮蔽壁３の上面相当位置にまで上昇させた段階を示している。
図１５Ｂはまた、各ガイドマスト４１２、４１２の下端側のガイドシーブ５０が、少なくとも原子炉遮蔽壁３の上面よりも少し上方へ位置する高さまで上昇させた段階を示している。このとき第一フレーム４０は、図６に基づいて説明した操作により、その各ガイドマスト４０２、４０２の下端の把持装置４０５は、圧接ブロック４０６が原子炉遮蔽壁３の内外面へ圧接されて強固に位置決め固定した状態に保たれている（図６、図９Ｂを参照）。
【００３７】
上記図１５Ｂの状態になった段階で、再び駆動装置４８を始動させてワイヤーソー４７の周回走行を開始させる。更に張力制御装置４９を遠隔操縦して、同ワイヤーソー４７の張力を次第に増大させると、図１５Ｃ〜Ｅに切断の進行過程を示したように、壁体の垂直上向き切断ｃ３が進行してゆき、完全な切断を達成できる。
【００３８】
もっとも、上記１２Ａ〜Ｅに基づく壁体の垂直下向きの切断ｃ１の際に既に説明しておいたが、壁体の垂直上向き切断ｃ３の方法も、上記図１５Ｂ〜Ｅの切断方法とは異なる、下記の切断方法を実施することができる。
即ち、図１５Ａの段階において、その状態のまま駆動装置４８を始動させてワイヤーソー４７の周回走行を開始させ、且つ張力制御装置４９も遠隔操縦して同ワイヤーソー４７の張力は図１５Ａの直線状態を保つ大きさに保持させたまま、第二フレーム４１の各ガイドマスト４０２、４０２を昇降駆動装置４１５の遠隔操縦により、ゆっくりと壁体の切断速度に合わせて上昇させる。かくするとワイヤーソー４７による壁体の垂直上向き方向の切断が進行して、遂には図１５Ｅに示したように同壁体の上端面まで壁体の垂直上向きの切断ｃ３の目的を達成することができる。
【００３９】
上記図１５Ａ〜Ｅに基づいて説明した壁体の垂直上向き切断ｃ３が行われると、その結果として、当該原子炉遮蔽壁３の一部は、図１６Ａに示したように切断装置４の遠隔操縦によりｃ１、ｃ２、ｃ３と３辺を切断したブロック形状の切り取りが達成され、解体の目的を一段落達成できたことになる。
因みに図１７は、上記したブロック形状の切り取り・解体の工程を同一レベルで繰り返した結果、当該レベルの最終段階として残ったブロック形状の残存凸部３’を、最終的に切り取る作業要領を、既述した水平方向切断の手順と工程で実施する場合を示している。
【００４０】
なお念のため、上記図１７の切断が終了した後に、次の解体作業として、次下段への切断・解体へ進む要領を図１８に示したので、簡単に説明する。
図１７において、残存凸部３’を最終的に切断した後に、次下段の切断・解体へ進む手順としては、先ず第二フレーム４１の各ガイドマスト４１２の下端に設置された把持装置４０５のジャッキ４０７を前進駆動させ、同ジャッキの出力軸先端に取り付けた圧接ブロック４０６を原子炉遮蔽壁３の内外面へ押し付けて強く挟ませた位置へ固定させる。
その上で、次には第一フレーム４０の各ガイドマスト４０２の下端に位置する把持装置４０５のジャッキ４０７を後退駆動させて、同ジャッキの出力軸先端に取り付けた圧接ブロック４０６を原子炉遮蔽壁３の内外面から離間させて固定状態を解く。
しかる後に、同第一フレーム４０およびその上に載った台にフレーム４１を、各ガイドマスト４０２、４１２の昇降駆動装置４１５を操縦して、図１８に示したように次下段の垂直下向き切断及び水平方向切断に必要な位置まで下降させる。その下降位置で、今度は第一フレーム４０の各ガイドマスト４０２の下端に設置された把持装置４０５のジャッキ４０７を前進駆動させ、同ジャッキの出力軸先端に取り付けた圧接ブロック４０６を原子炉遮蔽壁３の内外面へ押し付けて強く挟ませた位置固定の状態にする。
その後に、第二フレーム４１の各ガイドマスト４１２の下端の把持装置４０５のジャッキ４０７を後退駆動させ、同ジャッキの出力軸先端に取り付けた圧接ブロック４０６を原子炉遮蔽壁３の内外面から離間させて固定状態を解く。そして、例えば図１２Ａ〜Ｅに示した要領で原子炉遮蔽壁３の垂直下向きの切断ｃ１を開始し、更には図６に示したように水平方向切断ｃ２、垂直上向きの切断ｃ３等々を繰り返し続行することになる。
【００４１】
ここで再び図１の説明に戻る。本実施例は、原子力発電所建屋１内の放射化された原子炉遮蔽壁３の切断による解体を主たる目的としていることに鑑みると、原子炉遮蔽壁３を上記のように直方体形状のブロック形状に切り取りつつ解体する意義は、上記切断・解体後の最終処理工程として、切り取ったブロック片はそのまま直ちに、原子力発電所建屋１内の天井部に設備された天井クレーン６を遠隔操縦して、クレーンフックに予め取り付けた遠隔操縦が可能な自動式のチャック装置６ａ（具体的図示は省略）で掴ませ、例えば同原子力発電所建屋１内の運転操作階５の上にまで運び出し、同所に待機させた作業員や処理用設備機器類によって速やかに手順良く解体、廃棄処理の工程を進めることができ、安全性の高い解体・廃棄の処理を効率よく進めることができることを理解されたい。
したがって、上記した壁体の切断・解体の工程は、切り取ったブロックを天井クレーン６で運び出し、運転操作階５に待機させた作業員や設備機器類により、解体、廃棄処分の工程を進める上で適切な大きさに計画をして進めることになる。
【００４２】
なお、以上の説明では、簡単の為に、壁体の切断・解体の工程は、壁体を直方体形状のブロック形状に切り取る場合についてのみ図示し説明したが、この限りではない。
切断・解体の対象である大型壁構造体の一例として例示した原子力発電所の原子炉遮蔽壁３の形態や現場の作業条件、付属機器類との関連などによっては、ブロック形状に切り取ることに限らず、次のような態様で実施することも可能である。
即ち、上記実施例で図１６に基づいて説明した、垂直下向き方向の切断ｃ１と、それに続く水平方向（壁体の面内方向）の切断ｃ２を、原子炉遮蔽壁３を１周するように継続すると、いわゆる輪切り状の切断を行うことができる。
また、上記第二フレーム４１による垂直下向きの切断操作と、及び同第二フレーム４１の水平方向の移動に伴う水平方向（壁体の面内方向）の切断とを適宜に組み合わせる操作を行うことにより、水平面（又は垂直面）に対して一定の角度を有する傾斜面状、又は曲面状の切断も、必要に応じて上記実施例と同様の操作を通じて行うことができる。
【００４３】
以上に本発明を図示した実施例に基づいて説明したが、もとより本発明は図示実施例の構成と操作方法、切断方法に限定されるものではない。いわゆる当業者が必要に応じて行うであろう設計変更その他の応用、改変の範囲まで含み、多様に実施できることを念のため申し添える。
【符号の説明】
【００４４】
４ 切断装置
３ 壁構造体（原子炉遮蔽壁）
４０２ ガイドマスト
４０ 第一フレーム
４１ 第二フレーム
４１２ ガイドマスト
４７ ワイヤーソー
４８ 駆動装置
４９ 張力制御装置
４０５ 把持装置
４１５ 昇降駆動装置
４０３ ガイドレール構造
４２、４３ ガイド車輪
４５ 被駆動部（ピンラック）
４６ 駆動手段（ピニオン）
４０７ ジャッキ
４０６ 摩擦ブロック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａ）壁構造体の上端へ跨り、同壁構造体の面内方向へ移動可能で、壁構造体の内外面を挟む一対のガイドマストを、前後の両側に少なくとも２対備えた第一フレームと、前記第一フレームの上へ壁構造体の面内方向へ移動可能に載り、壁構造体の内外面を挟む一対のガイドマストを備えた第二フレームとで構成され、
Ｂ）前記第二フレームの一対のガイドマストに沿って周回する配置としたワイヤーソーと、前記ワイヤーソーを走行させる駆動装置と、及びワイヤーソーの走行張力を調整する張力制御装置が第二フレームに設置されており、
Ｃ）第一フレームの各ガイドマスト、及び第二フレームの各ガイドマストの下部にそれぞれ、壁構造体の内外面を挟み付けてその位置を固定する把持装置が設けられており、
Ｄ）第一フレームと第二フレームとの移動面間に、いずれか一方のフレームを前記ガイドマスト及び把持装置により壁構造体の内外面へ位置を固定して、他方のフレームを壁構造体の面内方向へ相対移動させる移送駆動装置が設置され、
Ｅ）第一フレームとその各ガイドマストの間、及び第二フレームとその各ガイドマストの間にそれぞれ、各ガイドマストを各フレームに対して上下方向へ移動させる昇降駆動装置が設置されていることを特徴とする、壁構造体の切断装置。
【請求項２】
第一フレームと第二フレームのいずれか一方のフレームを壁構造体の面内方向へ相対移動させる移送駆動装置として、第一フレーム又は第二フレームに若しくは双方のフレームに跨る構造で、壁構造体の面内方向へいずれか一方のフレームを相対移動させるガイドレール構造が設けられ、前記ガイドレール構造の摺動面に、第一フレーム又は第二フレームの相対移動を案内する、垂直方向及び水平方向の回転軸を有する複数のガイド車輪が第一フレーム又は第二フレームのいずれかに設置され、また、前記ガイドレール構造の摺動面に沿って一方のフレームに被駆動部が、他方のフレームには前記被駆動部を移動させる駆動手段が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載した壁構造体の切断装置。
【請求項３】
第一フレームとその各ガイドマストの間、及び第二フレームとその各ガイドマストの間に上下方向へのガイドレール構造が形成され、前記ガイドレール構造に沿って各ガイドマストを上下方向へ移動させる昇降駆動手段が第一フレーム及び第二フレームに設置されていることを特徴とする、請求項１に記載した壁構造体の切断装置。
【請求項４】
第一フレーム及び第二フレームの各ガイドマストの下端部の把持装置は、壁構造体の内外面に向かって進退動作するジャッキと、同ジャッキの出力軸の先端部へ、壁構造体の内外面へ圧接されると大きい摩擦力を発生してその位置を固定できる摩擦ブロックが取り付けられた構成であることを特徴とする、請求項１に記載した壁構造体の切断装置。
【請求項５】
ａ）壁構造体の上端へ跨り、同壁構造体の面内方向へ移動可能で、両側に壁構造体の内外面を挟む一対のガイドマストを前後に少なくとも２対備えた第一フレームと、前記第一フレームの上へ壁構造体の面内方向へ移動可能に載り、壁構造体の内外面を挟む一対のガイドマストを備えた第二フレームとを主要部とし、
ｂ）前記第二フレームの一対のガイドマストに沿って周回する配置としたワイヤーソーと、前記ワイヤーソーを走行させる駆動装置と、及びワイヤーソーの走行張力を調整する張力制御装置が第二フレームに設置され、
ｃ）第一フレームの各ガイドマスト、及び第二フレームの各ガイドマストの下部にそれぞれ、壁構造体の内外面を挟み付けてその位置を固定する把持装置が設けられ、
ｄ）第一フレームと第二フレームとの移動面間に、いずれか一方のフレームを前記ガイドマスト及び把持装置により壁構造体の内外面へ位置を固定して、他方のフレームを壁構造体の面内方向へ相対移動させる移送駆動装置が設置され、
ｅ）第一フレームとその各ガイドマストの間、及び第二フレームとその各ガイドマストの間にそれぞれ、各ガイドマストを各フレームに対して上下方向へ移動させる昇降駆動装置が設置された構成の切断装置を使用すること、
ｆ）壁構造体の上端へ跨らせた前記第一フレームの各ガイドマストを下降させて壁構造体を挟ませ、その後同ガイドマスト下端の把持装置を前進駆動させて壁構造体３の内外面を挟み付ける位置決め固定を行い、
ｇ）次に、第二フレームのワイヤーソー駆動装置及び張力制御装置を操縦してワイヤーソーを周回走行させつつ、同第二フレームのガイドマストを下降させ又は上昇させて壁構造体の垂直方向切断を行い、
ｈ）或いは同第二フレームを第一フレームに対して水平方向へ相対移動させることにより壁構造体３の面内方向切断を行い、壁構造体をブロック形状に又は輪切り形状の切断・解体を進めることを特徴とする、壁構造体の切断・解体方法。
【請求項６】
第一フレームに対して第二フレームを相対移動させつつワイヤーソーにより壁構造体の面内方向の水平切断を進めて、その水平方向切断を継続する場合には、前進限位置の第二フレームにおける各ガイドマストの下端部に設置した把持装置を前進駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を行い、その後、第一フレームの各ガイドマストの下端部に設置した把持装置は後退駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を解除させ、しかる後に前記のように位置を固定した第二フレームに対して、第一フレームを壁構造体の面内方向へ相対的な前進移動を行わせ、その前進ストローク限度の位置へ到達すると、先ず第一フレームの各ガイドマストの下端部の把持装置を前進駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を行わせ、次いで第二フレームの各ガイドマストの把持装置後退駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を解除させ、再び第二フレームを前進させる相対移動を行わせつつワイヤーソーによる壁構造体の面内方向切断を続行することを特徴とする、請求項５に記載した壁構造体の切断・解体方法。
【請求項７】
第二フレームによる壁構造体の面内方向の水平切断を進めて、同レベルの水平方向切断を終了し、次下段へ進むときは、先ず第二フレームのワイヤーソー駆動装置及び張力制御装置を操縦してワイヤーソーの張力を緩め、各ガイドマストを壁構造体の内外面を挟む位置まで下降させた後、各々の下端部の把持装置を前進駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を行わせ、
次いで第一フレームの各ガイドマスト下端部の把持装置を後退駆動させて壁構造体の内外面を挟んだ位置決め固定を解除させ、しかる後に第一フレームとそのガイドマスト及び第二フレームを次下段の切断位置にまで下降させ、
前記下降の後、第一フレームのガイドマストの下端部に設置した把持装置を前進駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を行わせ、
しかる後に、前記第二フレームの各ガイドマスト下端の把持装置を後退駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を解除させ、
その後、第二フレームのワイヤーソー駆動装置及び張力制御装置を操縦してワイヤーソーを周回走行させると共に、同第二フレームのガイドマストを下降させ、又は第一フレームに対して第二フレームを相対移動させてワイヤーソーによる壁構造体の垂直方向切断、及び／又は面内方向切断を行うことを特徴とする、請求項５又は６に記載した壁構造体の切断・解体方法。
【請求項１】
Ａ）壁構造体の上端へ跨り、同壁構造体の面内方向へ移動可能で、壁構造体の内外面を挟む一対のガイドマストを、前後の両側に少なくとも２対備えた第一フレームと、前記第一フレームの上へ壁構造体の面内方向へ移動可能に載り、壁構造体の内外面を挟む一対のガイドマストを備えた第二フレームとで構成され、
Ｂ）前記第二フレームの一対のガイドマストに沿って周回する配置としたワイヤーソーと、前記ワイヤーソーを走行させる駆動装置と、及びワイヤーソーの走行張力を調整する張力制御装置が第二フレームに設置されており、
Ｃ）第一フレームの各ガイドマスト、及び第二フレームの各ガイドマストの下部にそれぞれ、壁構造体の内外面を挟み付けてその位置を固定する把持装置が設けられており、
Ｄ）第一フレームと第二フレームとの移動面間に、いずれか一方のフレームを前記ガイドマスト及び把持装置により壁構造体の内外面へ位置を固定して、他方のフレームを壁構造体の面内方向へ相対移動させる移送駆動装置が設置され、
Ｅ）第一フレームとその各ガイドマストの間、及び第二フレームとその各ガイドマストの間にそれぞれ、各ガイドマストを各フレームに対して上下方向へ移動させる昇降駆動装置が設置されていることを特徴とする、壁構造体の切断装置。
【請求項２】
第一フレームと第二フレームのいずれか一方のフレームを壁構造体の面内方向へ相対移動させる移送駆動装置として、第一フレーム又は第二フレームに若しくは双方のフレームに跨る構造で、壁構造体の面内方向へいずれか一方のフレームを相対移動させるガイドレール構造が設けられ、前記ガイドレール構造の摺動面に、第一フレーム又は第二フレームの相対移動を案内する、垂直方向及び水平方向の回転軸を有する複数のガイド車輪が第一フレーム又は第二フレームのいずれかに設置され、また、前記ガイドレール構造の摺動面に沿って一方のフレームに被駆動部が、他方のフレームには前記被駆動部を移動させる駆動手段が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載した壁構造体の切断装置。
【請求項３】
第一フレームとその各ガイドマストの間、及び第二フレームとその各ガイドマストの間に上下方向へのガイドレール構造が形成され、前記ガイドレール構造に沿って各ガイドマストを上下方向へ移動させる昇降駆動手段が第一フレーム及び第二フレームに設置されていることを特徴とする、請求項１に記載した壁構造体の切断装置。
【請求項４】
第一フレーム及び第二フレームの各ガイドマストの下端部の把持装置は、壁構造体の内外面に向かって進退動作するジャッキと、同ジャッキの出力軸の先端部へ、壁構造体の内外面へ圧接されると大きい摩擦力を発生してその位置を固定できる摩擦ブロックが取り付けられた構成であることを特徴とする、請求項１に記載した壁構造体の切断装置。
【請求項５】
ａ）壁構造体の上端へ跨り、同壁構造体の面内方向へ移動可能で、両側に壁構造体の内外面を挟む一対のガイドマストを前後に少なくとも２対備えた第一フレームと、前記第一フレームの上へ壁構造体の面内方向へ移動可能に載り、壁構造体の内外面を挟む一対のガイドマストを備えた第二フレームとを主要部とし、
ｂ）前記第二フレームの一対のガイドマストに沿って周回する配置としたワイヤーソーと、前記ワイヤーソーを走行させる駆動装置と、及びワイヤーソーの走行張力を調整する張力制御装置が第二フレームに設置され、
ｃ）第一フレームの各ガイドマスト、及び第二フレームの各ガイドマストの下部にそれぞれ、壁構造体の内外面を挟み付けてその位置を固定する把持装置が設けられ、
ｄ）第一フレームと第二フレームとの移動面間に、いずれか一方のフレームを前記ガイドマスト及び把持装置により壁構造体の内外面へ位置を固定して、他方のフレームを壁構造体の面内方向へ相対移動させる移送駆動装置が設置され、
ｅ）第一フレームとその各ガイドマストの間、及び第二フレームとその各ガイドマストの間にそれぞれ、各ガイドマストを各フレームに対して上下方向へ移動させる昇降駆動装置が設置された構成の切断装置を使用すること、
ｆ）壁構造体の上端へ跨らせた前記第一フレームの各ガイドマストを下降させて壁構造体を挟ませ、その後同ガイドマスト下端の把持装置を前進駆動させて壁構造体３の内外面を挟み付ける位置決め固定を行い、
ｇ）次に、第二フレームのワイヤーソー駆動装置及び張力制御装置を操縦してワイヤーソーを周回走行させつつ、同第二フレームのガイドマストを下降させ又は上昇させて壁構造体の垂直方向切断を行い、
ｈ）或いは同第二フレームを第一フレームに対して水平方向へ相対移動させることにより壁構造体３の面内方向切断を行い、壁構造体をブロック形状に又は輪切り形状の切断・解体を進めることを特徴とする、壁構造体の切断・解体方法。
【請求項６】
第一フレームに対して第二フレームを相対移動させつつワイヤーソーにより壁構造体の面内方向の水平切断を進めて、その水平方向切断を継続する場合には、前進限位置の第二フレームにおける各ガイドマストの下端部に設置した把持装置を前進駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を行い、その後、第一フレームの各ガイドマストの下端部に設置した把持装置は後退駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を解除させ、しかる後に前記のように位置を固定した第二フレームに対して、第一フレームを壁構造体の面内方向へ相対的な前進移動を行わせ、その前進ストローク限度の位置へ到達すると、先ず第一フレームの各ガイドマストの下端部の把持装置を前進駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を行わせ、次いで第二フレームの各ガイドマストの把持装置後退駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を解除させ、再び第二フレームを前進させる相対移動を行わせつつワイヤーソーによる壁構造体の面内方向切断を続行することを特徴とする、請求項５に記載した壁構造体の切断・解体方法。
【請求項７】
第二フレームによる壁構造体の面内方向の水平切断を進めて、同レベルの水平方向切断を終了し、次下段へ進むときは、先ず第二フレームのワイヤーソー駆動装置及び張力制御装置を操縦してワイヤーソーの張力を緩め、各ガイドマストを壁構造体の内外面を挟む位置まで下降させた後、各々の下端部の把持装置を前進駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を行わせ、
次いで第一フレームの各ガイドマスト下端部の把持装置を後退駆動させて壁構造体の内外面を挟んだ位置決め固定を解除させ、しかる後に第一フレームとそのガイドマスト及び第二フレームを次下段の切断位置にまで下降させ、
前記下降の後、第一フレームのガイドマストの下端部に設置した把持装置を前進駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を行わせ、
しかる後に、前記第二フレームの各ガイドマスト下端の把持装置を後退駆動させて壁構造体の内外面を挟む位置決め固定を解除させ、
その後、第二フレームのワイヤーソー駆動装置及び張力制御装置を操縦してワイヤーソーを周回走行させると共に、同第二フレームのガイドマストを下降させ、又は第一フレームに対して第二フレームを相対移動させてワイヤーソーによる壁構造体の垂直方向切断、及び／又は面内方向切断を行うことを特徴とする、請求項５又は６に記載した壁構造体の切断・解体方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１２−３１６２９（Ｐ２０１２−３１６２９Ａ）
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７１５６７（Ｐ２０１０−１７１５６７）
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（０００２３０９４０）日本原子力発電株式会社 (130)
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月１６日（２０１２．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月３０日（２０１０．７．３０）
【出願人】（０００２３０９４０）日本原子力発電株式会社 (130)
【出願人】（０００００３６２１）株式会社竹中工務店 (1,669)
【Ｆターム（参考）】
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