(57)【要約】【課題】溶融固化体を容器壁面との間隙がごく僅かな収納容器内に、遠隔操作で収納する手段を提供する。【解決手段】周方向に２分割された割りバンド３を溶融固化体５の胴部に廻し、その端部と吊下げアーム１の１対の縦ビーム７との間をリンク機構４で連結し、このリンク機構により割りバンドの径を縮小せしめて、割りバンドの締付けにより溶融固化体を縦ビームに吊り下げ、縦ビーム下端を容器内に挿入した後リンク機構を弛めて、溶融固化体を容器内に収納する。また、上記の割りバンド３を、その外側が弾性板で、その内側にベルト状のスリング材を接着した２層構造にする。さらに、縦ビームの下端に下縁の内外面にテーパ部を設けた環状のガイド部材９を配して、吊下げ時の位置決めガイドにする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吊下げアームとフランジと割りバンドとリンク機構とリンク作動機構を備えた吊下げ装置であって、該吊下げアームが上面に吊手を備え両端から下方に延びる一対の縦ビームを有し、前記フランジが吊下げ対象物の側面を覆い下端に前記割りバンドの上辺を抑える抑えエッジを形成してかつ側面に前記縦ビームを上下に案内する案内溝を形成した円筒体を垂下し、前記割りバンドが周方向に２分割されて前記抑えエッジに沿って径が変化するようになっていて、前記リンク機構が一端を前記縦ビームに他端を前記割りバンドの端部に連結され、前記リンク作動機構が前記縦ビームと前記フランジの問を連結して両者の間隔を拡縮して前記割りバンドを押し差ししてその径を縮小・拡大せしめ、該割りバンドが前記吊下げ対象物の胴部に巻き付いて把持し巻き付きを緩めて該吊下げ対象物を解放することを特徴とする溶融固化体吊下装置。
【請求項２】
前記縦ビーム、割りバンド及び抑えエッジを、前記吊下げ対象物の胴部とこれを収納する容器の内面との間隙に挿入可能にして、前記吊下げ対象物を前記容器に収納した状態で、前記リンク機構により前記割りバンドの締め付けを解除した後に引き抜けるようにしたことを特徴とする請求項１記載の溶融固化体吊下装置。
【請求項３】
前記割りバンドは、その外側に弾性板を備えその内側にベルト状のスリング材を接着したものであることを特徴とする請求項１または２記載の溶融固化体吊下装置。
【請求項４】
前記リンク作動機構が、油圧直動シリンダであって、該シリンダのピストンの伸縮により、前記吊下げアームと前記フランジとの間隔を調整することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の溶融固化体吊下装置。
【請求項５】
前記縦ビームの下端に、前記吊下げ対象物と収納容器の間隙に沿って１周する環状のガイド部材を配し、該ガイド部材下縁の内外面にテーパ部を設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の溶融固化体吊下装置。
【請求項６】
前記吊下げ対象物がキャニスタ内で溶融固化された低レベル放射性廃棄物であって、前記収納容器がドラム缶である請求項１から５のいずれかに記載の溶融固化体吊下装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吊下げ対象の重量物を遠隔操作で吊り下げる吊下装置に関し、特に低レベル放射性廃棄物の溶融固化体をドラム缶に収納するのに適した溶融固化体吊下装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子力発竜所や放射性物質取扱施設などで発生する放射性レベルの低い各種の固体廃棄物は、高周波溶解炉で溶解・固化させて減容した上、ドラム缶に詰めて埋設処分される。通常は、キャニスタと呼ばれるセラミックス製の柑堝型容器内で溶解し、そのまま固化させた溶融固化体を２００リットルのドラム缶に収納し、溶融固化体とドラム缶との間隙にモルタルを充填して、例えば地下埋設設備など所定の場所に埋設処分される。
【０００３】
溶融固化体をドラム缶に収納する場所は、低水準とはいえ放射能汚染の危険性があるため、人の立ち入りを排除して遠隔操作で作業することが要請される。
また、埋設場所の空間の利用効率を高めるため、ドラム缶にはできるだけ大量の固体廃棄物を収納する必要がある。このため、溶融固化体とドラム缶との間隙をできるだけ小さく、例えば１０ｍｍ程度以下にすることが強く望まれる。
【０００４】
余裕のない容器に物体を収納するときは、物体の上部を把持して吊り下ろす方法がとられるが、溶融固化体では強度の不足などのためフックによる把持や真空吸着による把持は難しい。
通常、重量の大きな物体をドラム缶に収納するには、ワイヤロープやナイロンスリングで玉掛けして、クレーン等でドラム缶内に吊り下ろすような方法が考えられる。しかし、ドラム缶内で玉掛けを解除するには、溶融固化体とドラム缶との間に数１０ｍｍの間隙が必要である。また、昇降可能なチャック機構で溶融固化体の側面を把持して、ドラム缶内に収納する方法もあるが、溶融固化体とドラム缶との間にチャックの先端を挿入した後、これを弛めなければならず、やはり数１０ｍｍの間隙が必要である。
このように、溶融固化体の周囲を把持する方法は、容器内壁の間に大きな隙間を必要とするので、容積効率の面から好ましくない。
【０００５】
上記の問題を解決するために、たとえば特許文献１には、あらかじめ溶融固化体の天地を逆さまにして置き、上部からドラム缶を被せた後、溶融固化体をドラム缶ごと反転させる円柱体のドラム缶収容方法が提案されている。また、特許文献２には、傾斜させたドラム缶の入口部に傾斜ガイドを挿入し、このガイドに溶融固化体を載置し、これをガイドとともに又はその上をスライドさせてドラム缶内に収納する円柱体のドラム詰め方法及び装置が提案されている。しかし、これらの方法は装置が複雑で大きくなり、設備コストが高くなるという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−２４８１９３号公報
【特許文献２】
特開平１１−２７１４９６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、大がかりな設備を用いることなく簡単な機構によって、吊下げ対象の重量物とくに放射性廃棄物の溶融固化体を、容器壁面との間隙がごく僅かな収納容器内に、遠隔操作で収納し得る手段を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の溶融固化体吊下装置は、その中央に吊手が設けられ、下方に延びる一対の縦ビームを有する吊下げアームと、周方向に２分割され、吊下げ対象物である溶融固化体の胴部に巻いてこれを吊り下げる割りバンドと、その下端に割りバンドの上端を抑える抑えエッジが形成され、吊下げアームとの相対位置を上下に移動可能に構成されたフランジと、その一端が割りバンドの端部に、他端が縦ビームに取り付けられて、吊下げアームとフランジとの相対移動により、割りバンドの径を拡大・縮小せしめるリンク機構と、吊下げアームとフランジとを相対移動させるリンク作動機構を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の溶融固化体吊下装置によれば、対象物の胴部を大きな接触面積を有する緊縛帯で縮め付けて吊り上げ吊り下げるので、高温処理され構造的に脆弱な溶融固化体であっても遠隔操作によって安全に搬送してドラム缶など内壁と溶融固化体との間隙が小さい収納容器に納めることができる。
【００１０】
また、本発明の溶融固化体吊下装置は、上記の縦ビーム、割りバンド及び抑えエッジを、溶融固化体の胴部とこれを収納する容器の内面との間隙に挿入可能にして、溶融固化体を容器に収納した状態で、リンク機構により割りバンドの締め付けを解除できるようにしたものであってもよい。
上記の構成によれば、割りバンドが吊り具となり、リンク機構の動作のみによつて、割りバンドによる締め付けとその解除を行うことができる。すなわち、クレーン等で本装置を吊下げ対象物である溶融固化体に被せ、その胴部の廻りを割りバンドで巻いて、リンク機構を作動させて割りバンドを締め付けるものなので、遠隔操作によって容易に溶融固化体の吊上げ、吊下しを行うことができる。
【００１１】
また、本装置の下部が溶融固化体と収納容器との間隙に入りさえすれば、溶融固化体を容器の底まで吊り下ろすことができ、リンク機構により割りバンドを弛めた後本装置のみ吊り上げて取り出せば、溶融固化体は容器缶底部に静置される。そのため、溶融固化体の胴部と容器内面の間に、本装置の縦ビームとリンク機構の連結部材の厚みと同程度の間隙があればよく、この間隙が１０ｍｍ程度以下であっても容易に収納することができる。
【００１２】
本発明に使用される割りバンドは、その外側が弾性板からなり、その内側にベルト状のスリング材を接着してなるものであることが好ましい。この構成によれば、リンク機構により割りバンドを締め付けたときには弾性板の弾力により溶融固化体は平均した力で緊縛される一方、割りバンドを締め付けていない状態では、弾性板によりスリング材が押し拡げられるため、スリング材の内面が溶融固化体の表面を押圧しないので本装置を溶融固化体の表面に沿ってスムーズに昇降させることが可能になる。
本装置のリンク作動機構は、油圧直動シリンダであって、シリンダのピストンの伸縮により、吊下げアームと前記フランジとの間隔を調整するものであってもよい。これにより、リンク作動機構を簡単かつコンパクトに構成することができる。
【００１３】
また、本発明の装置は、吊下げアームの縦ビームの下端に、溶融固化体と容器内壁の間を１周する環状のガイド部材を配することが好ましい。ガイド部材の下縁端の内外面にはテーパ部を設けておく。
このようなガイド部材は、本装置を吊り下ろす際の位置合わせを目的とするものである。すなわち、溶融固化体上に本装置を吊り下ろすときは、ガイド部材の内側に設けたテーパ部が溶融固化体に接触し、これがガイドになって吊下げアームの位置合わせをして、両者の中心が略一致するようにすることができる。また、溶融固化体を吊った本装置を収納容器内に吊り下ろすときは、ガイド部材の外側に設けたテーパ部がガイドになって、同様に位置合わせをすることができる。クレーン等の吊り上げ手段を遠隔操作により調整して、本装置と溶融固化体や収納容器との正確な位置合わせを行うことは一般には非常に難しい。しかし、上記の構成によれば、クレーン等の操作者はおおよその位置合わせをすればよく、上記のガイド部材の作用により、本装置と溶融固化体又は容器の中心が略一致するように吊り下ろすことができる。
本発明において対象とする溶融固化体は、キャニスタ内で溶融固化された低レベル放射性廃棄物であり、収納容器はドラム缶であってもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の溶融固化体吊下装置を実施の形態に基づき図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例である溶融固化体吊下装置の構成を示す斜視図である。この装置は吊下げアーム１、フランジ２、割りバンド３、リンク機構４及びリンク作動機構等から楕成され、リンク機構４の動作により割りバンド３で溶融固化体５の胴部を締め付けて、図示していないクレーン等によりその吊上げ、吊下しを行うものである。
【００１５】
吊下げアーム１は、上部の横ビーム６と１対の縦ビーム７からなり、横ビーム６の中央には吊手８が設けられ、縦ビーム７の下端には、その両端を繋ぐように環状（短円筒状）のガイド部材９が取り付けられている。ガイド部材９の下側全周に亘って、内外面ともに下に行くほど肉厚が減る方向にテーパが形成されており、このテーパは、後述するように、溶融固化体への玉掛け時及びドラム缶への吊下し時の位置決めのガイドの機能を有する。
【００１６】
フランジ２は、天板部１０とその周縁から下方に延びる円筒部１１からなる。天板部１０は、横ビーム６の下方にこれと平行に取り付けられ、天板部１０の径は、横ビーム６の長さと同程度又はこれよりやや大きく形成されている。円筒部１１の下縁端は水平に切断され、割りバンド３の上縁を抑える抑えエッジになっている。また、円筒部１１の側面の対向するする位置に、案内溝が設けられ、この溝の中を縦ビーム７が上下に移動し得るように構成されている。
【００１７】
本実施例においては、リンク作動機構として油圧直動シリンダが用いられ、油圧シリンダ本体１２は、フランジの天板部１０の中央上部に固定され、そのピストン１３は横ビーム６の中央下面に固定されている。したがって、フランジ２は油圧シリンダを介して横ビーム６に取り付けられており、ピストン１３の伸縮によって、吊下げアーム１とフランジ２の間隔が変化するように構成されている。
【００１８】
割りバンド３は円周方向に２分割されてなり、その両端がそれぞれリンク機構４を介して、１対の縦ビーム７に取り付けられている。図２は、図１のＡ部の拡大図で、割りバンドの取付部の構造を示す斜視図である。１対の割りバンド３ａ，３ｂの各両端部には、取付部材１４が取り付けられ、各取付部材１４に１対の平行な連結部材１５がピン１６により取り付られ、連結部材１５の他端は、同じくピン１６により縦ビーム７の下方の所定の位置に取り付けられている。１対の連結部材１５はともに、両側のピン１６の周りに自在に回転可能で、平行リンクを形成している。
【００１９】
割りバンド３の本体部分（図２では端部付近のみ図示）は２重構造になっており、外側が弾性板１７、内側がベルト状のスリング材（帯状吊り具に用いられる可撓性高分子材料）１８からなっている。弾性板１７としては、例えば金属薄板とくにバネ鋼や燐青銅等の高弾性金属帯板を用いる。また、本実施例ではスリング材１８としてナイロンスリングを用いている。弾性板１７は取付部材１４に複合されスリング材１８は接着剤により弾性板１７に接合されている。この割りバンド３は、フリーな状態においては、弾性板１７の弾性力により、できるだけその径を大きくするような力が作用している。
【００２０】
図３は、本実施例の装置におけるリンク機構の動作の説明図で、図３（ａ）は溶融固化体に玉掛けをする際の割りバンドの締め付けを行う前の状態、図３（ｂ）は割りバンドの締め付けを行った後の状態を示す。
図３（ａ）に見られるように、締め付け前は、油圧シリンダ１２に圧力がかかっておらず、ピストン１３は縮んだ状態で、フランジ２は縦ビーム７に対してやや上に持ち上げられている。したがって、割りバンド３はフランジ下端の抑えエッジ１９に押し付けられていないフリーな状態になっており、割りバンド３は弾性板１７の弾性力で外側に押し拡げられ溶融固化体５の表面から浮き上がっている。
【００２１】
なお、この状態で、割りバンド３の外径がフランジ２の外径とほぼ同じになるように、弾性板の長さが調整されている。そのため、割りバンド３の内面と溶融固化体５との間には数ｍｍの間隙が確保され、この吊上装置を溶融固化体の周りに自由に昇降させることができる。このとき、縦ビーム７に取り付けられたリンク機横４の割りバンド３に接続された自由端は割りバンド３に引き上げられて、連結部材１５が略水平になっている。
【００２２】
吊上装置が所定の位置まで降下したところで、図３（ｂ）に示すように、油圧シリンダ１２に加圧してピストン１３を伸びた状態にする。これによりフランジ２が押し下げられ抑えエッジ１９が割りバンド３を押すので、縦ビーム７に取り付けられたリンク機構４の連結部材１５が下に押し下げられ斜めに傾斜し割りバンド３を引っ張るので、割りバンド３の径が小さくなって、その内面のスリング材が溶融固化体５の表面に強く押し付けられて、玉掛け状態が確保され、クレーンなどで溶融固化体５を安全に吊り上げることができる。
【００２３】
一方、溶融固化体５を容器例えばドラム缶の中に吊り下ろした後は、油圧シリンダ１２の圧力を抜けば、図３（ｂ）の状態から図３（ａ）の状態に戻って玉掛け状態が解除されるから、ここで吊上装置を上昇させれば、容易に吊上装置のみを引き出すことができ、溶融固化体をドラム缶に収納することができる。
【００２４】
先に述べたように、本装置は主に低レベル放射性廃棄物の溶融固化体のハンドリングに用いられるものであるから、原則として遠隔操作のみによって作業可能なことが必要な条件である。しかし、クレーン等の吊り上げ手段で、人手による直接の調整を行うことなく、本装置と溶融固化体やドラム缶との正確な位置合わせを行うことは非常に難しい。
本実施例の装置は、吊下げアーム１の下端に環状のガイド部材９を配設することにより、この課題を解決している。
【００２５】
図４は、本実施例の装置におけるガイド部材の作用の説明図で、図４（ａ）は溶融固化体上に本装置を吊り下ろす場合を、図４（ｂ）は溶融固化体を吊った本装置をドラム缶内に吊り下ろす場合を示す。
まず、溶融固化体上に本装置を吊り下ろす場合は、図４（ａ）に示すように、ガイド部材９の内側に設けたテーパ部２０（図の破線部分）がガイドになって、吊下げアーム１を吊り下ろす間にほぼ自動的にセンタリングさせることができる。したがって、クレーンの操作者はおおよその位置合わせをすれば、テーパ部２０の作用により、本装置を溶融固化体５の周りに容易に吊り下ろすことができる。
【００２６】
一方、溶融固化体を吊った本装置をドラム缶内に吊り下ろす場合は、図４（ｂ）に示すように、ガイド部材９の外側に設けたテーパ部２１がガイドになる。したがって、クレーンの操作者は、溶融固化体５がドラム缶２２の内部に収まる程度の精度（両者の間には通常１０ｍｍ程度の間隙がある）でクレーンを操作すれば、あとはテーパ部２１の作用により、吊下げアーム１を前後左右に振らせて、溶融固化体５を吊った本装置をドラム缶２２の内に円滑に収納することができる。
【００２７】
本発明の溶融固化体吊下装置は上記のように構成されているため、リンク機構の動作のみよって、割りバンドによる蹄付けとその解除を行うことができる。したがって、縦ビームが溶融固化体とドラム缶との間隙に入りさえすれば、割りバンドによる玉掛けとその解除を行うことができるため、縦ビームとリンク機構の連結部材の厚みと同程度の間隙があればよく、この間隙は１０ｍｍ以下にすることは比較的容易である。
【００２８】
また、割りバンドを弾性板とスリング材との２層構造にしていることは、溶融固化体表面と収納容器内壁の間隙をより小さくさせる効果がある。すなわち、弾性板によりスリング材を押し拡げる作用があるため、締め付け力が解除されたときにはスリング材が溶融固化体の表面を圧迫しなくなる。そのため、締付け前やその解除後に、割りバンドをスムースに溶融固化体の表面に沿って上下動させることができ、１０ｍｍ程度の間隙でも遠隔操作で十分円滑に作業することができる。
【００２９】
さらに、吊下げアームの下端に環状のガイド部材を配しこのガイド部材の内外面にテーパ部を設けたことは、遠隔操作で円滑に作業する上で大いに役立つ。既に述べたように、位置決めの作業者がいない状態で、クレーンやホイストの移動により数ｍｍ以内の精度で位置合わせをすることは非常に難しい。本発明の装置では、上記のガイドを設けることにより、位置決めの必要精度を大幅に緩和することができる。
本発明の装置は構造が簡単であり、前述の特許文献に提案されている方法のように、溶融固化体やドラム缶を転倒又は傾斜させるための大がかりな設備を必要としない。また、その作業もクレーンと油圧の遠隔操作による吊上げと吊下しのみでであり、前述の特許文献の方法よりも作業工程が簡単である。
【００３０】
なお、本発明の装置の吊下げ対象物と収納容器を、溶融固化体とドラム缶に限定する必要はなく、各種の円柱体をこれに適合する容器に収納するのに用いることができる。また、必ずしも吊下げ対象物が円柱体である必要はなく、その断面形状や表面状態に適した構造や材質の密着治具を吊り具とすることにより、様々な対象物を把持することが可能である。
【００３１】
また、本発明の装置の、装置各部の構造、形状等は上記実施例のものに限られない。例えば、吊下げアームの横ビーム、縦ビーム、ガイド部材の形状は実施例のものに限定するを要しない。ただし、狭い間隙に挿入するという目的からは、縦ビームの下部やガイド部材は必要な強度を確保し得る範囲で、なるべく肉厚が小さく、機構部の厚さも小さいことが望ましい。また、フランジの形状も、必ずしも天板部と円筒部からなるものでなくともよい。要するにこのフランジは、吊下げアームに対して上下方向にのみ相対移動し得る構造体であって、下端に割りバンドを抑える抑えエッジが形成されていればよい。
【００３２】
さらに、リンク機楕は、必ずしも一対の平行リンクでなくともよいが、割りバンドの幅方向でなるべく均等に力を作用させるという目的からは、複数の連結部材を用いた平行リンクであることが好ましい。リンク作動機構も油圧シリンダに限定する必要はなく、他の流体圧作動のものやモーター等の機械力によるものであってもよい。ただし、リンク作動機構の構造や取付けを簡単にするという目的から、流体圧とくに油圧の直動シリンダを用いることが好ましい。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の溶融固化体吊下装置は、割りバンドとこれを締め付けるリンク機構で溶融固化体の吊下げを行うため、容器壁面との間隙がごく僅かな収納容器内に、遠隔操作で容易に溶融固化体を収納することができる。この装置の構成は簡単かつコンパクトであり、従来の方式に見られるような、溶融固化体や収納容器を転倒又は傾斜させるための大がかりな設備を必要としない。また、その作業もクレーンと油圧の遠隔操作による吊上げと吊下しのみでであり、簡単な作業工程で、容器壁面との間隙が数ｍｍ程度の容器内に重量物を収納できるという特徴を有している。したがって、溶融固化体に適用することにより、低レベル放射性固体廃棄物を従来より効率よく埋設処分することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例である溶融固化体吊下装置の構成を示す斜視図である。
【図２】本実施例の装置における割りバンドの取付部の構造を示す斜視図である。
【図３】本実施例の装置におけるリンク機構の動作の説明図である。
【図４】本実施例の装置におけるガイド部材の作用の説明図である。
【符号の説明】
１  吊下げアーム
２  フランジ
３，３ａ，３ｂ  割りバンド
４  リンク機構
５  溶融固化体
６  横ビーム
７  縦ビーム
８  吊手
９  ガイド部材
１０  天板部
１１  円筒部
１２  油圧シリンダ
１３    ピストン
１４  取付部材
１５  連結部材
１６    ピン
１７  弾性板
１８  スリング材
１９  抑えエッジ
２０  内面テーパ部
２１  外面テーパ部
２２  ドラム缶
【図１】
2004333423.tif 000003
【図２】
2004333423.tif 000004
【図３】
2004333423.tif 000005
【図４】
2004333423.tif 000006