(57)【要約】    【課題】  放射性物質が付着、浸透した汚染箇所表面層部分のみを剥離し、汚染されていないコンクリートは一般廃棄物として処理できるようにする。    【解決手段】  加熱コイルに高周波電流を流し、その磁界による渦電流で加熱部材を誘導加熱させ、前記加熱部材をコンクリート壁に当て、その表面を加熱し脆弱化させた後、機械的な力を印加して前記コンクリート壁の表面層を破砕する方法である。加熱部材と加熱コイルとからなる加熱装置と、支柱と高周波電源と制御装置とを搭載した台車と、前記加熱装置を前記支柱に連結する支持棒とを備え、前記制御装置の指令に基づき前記支柱の上下方向及び水平方向に、前記加熱装置を移動できるよう構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱コイルに高周波電流を流し、その磁界による渦電流で加熱部材を誘導加熱させ、前記加熱部材をコンクリート壁に当て、その表面を加熱し脆弱化させた後、機械的な力を印加して前記コンクリート壁の表面層を破砕することを特徴とする、高周波誘導加熱によるコンクリートの剥離方法。
【請求項２】
コンクリート壁の破砕する表面層の位置を特定して記憶装置に記憶し、加熱コイルに高周波電流を流し、その磁界による渦電流で加熱部材を誘導加熱させ、前記加熱部材を前記記憶装置に記憶された破砕する表面層の位置に対応して移動制御して当該表面層に当て、当該表面層を加熱して脆弱化させた後、機械的な力を印加して当該表面層を破砕することを特徴とする高周波誘導加熱によるコンクリートの剥離方法。
【請求項３】
加熱部材と加熱コイルとからなる加熱部と該加熱部を上下方向および水平方向に移動可能にして支持する支柱とを備えた加熱手段と、前記加熱部および破砕部に接続された高周波を付加する電源と、前記破砕部を含む破砕手段と、前記加熱手段および破砕手段を駆動する駆動部とを搬送装置に搭載し、かつ前記加熱手段および破砕手段を上下方向および水平方向に移動制御する制御装置を設けたことを特徴とする高周波誘導加熱によるコンクリートの剥離装置。
【請求項４】
請求項３において、前記搬送装置は台車であり、該台車に前記制御装置は搭載されることを特徴とする高周波誘導加熱によるコンクリート剥離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンクリートの破砕に係わり、とくに原子炉施設の解体作業における剥離方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
老朽化した建屋のコンクリートを破砕する方法の一つとして、コンクリート表面にマイクロ波を照射し、その誘導加熱によってこれを粉砕するものが古くから知られている。この方法はコンクリート中に含まれている水分を誘導加熱して膨張させ、この熱膨張力によりコンクリートにひび割れを発生させるものである。ところがこの破砕原理はよく知られているものの、コンクリートは硬化すると水分が殆ど散逸しており、マイクロ波を照射しても、コンクリートの表面から奥に伝わり難く、破砕効率が非常に悪いという問題があった。
【０００３】
これを解決するために例えば、特許文献１で示されるように、透水性の高い素材であるアラミド繊維、炭素繊維などの長繊維束に水分を注水し、予めこの素材を埋設しておく方法が提案されている。この方法によれば、原子力発電所の原子炉用建屋などのように、所定期間後に解体が予定されているコンクリート構造物に予め埋設できる。しかしながらマイクロ波を照射して破砕する方法が実用化されたのは最近であり、数十年前に設置され老朽化した原子炉建屋に対しては、これに適用できない問題がある。
【０００４】
老朽化施設では核燃料物質を用いた各種の試験などにより、建屋コンクリートの表面層に放射性物質が付着、浸透した汚染箇所がある。したがって破砕する場合には、放射能障害を防止するために特別の配慮が要求される。破砕したコンクリート中には、放射性物質を含まない部分が殆どであるにもかかわらず、汚染された部分と区分するのは容易でなく、コンクリート全てが放射能汚染されたものとして取り扱い、所定の廃棄処理を行う必要がある。また、コンクリート内部には、強度確保のため鉄筋が埋設されており、この部分についても同様の処置を要する。したがって破砕コンクリートの廃棄処理施設への搬送も、厳重な管理が行われる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−８８８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前記問題点に鑑みなされたもので、放射性物質が付着、浸透した汚染箇所表面層部分のみを剥離し、汚染されていないコンクリートは一般廃棄物として処理できる、高周波誘導加熱によるコンクリートの剥離方法および装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
加熱コイルに高周波電流を流し、その磁界による渦電流で加熱部材を誘導加熱させ、前記加熱部材をコンクリート壁に当て、その表面を加熱し脆弱化させた後、機械的な力を印加して前記コンクリート壁の表面層を破砕する方法および／あるいは装置によって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００８】
加熱コイルに高周波電流が流れると、加熱部材が誘導加熱によって加熱される。加熱部材をコンクリート壁に当てると、その表面が加熱されて脆くなり、機械的な力を印加することにより容易に表面層を破砕することができる。
【０００９】
そして、本発明の高周波誘導加熱によるコンクリートの剥離方法および装置によれば、放射性物質が付着、浸透した汚染箇所表面層部分のみを自動的に剥離し、汚染されていないコンクリートは一般廃棄物として処理できる利点を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施例によれば、コンクリート壁の破砕する表面層の位置を特定して記憶装置に記憶し、加熱コイルに高周波電流を流し、その磁界による渦電流で加熱部材を誘導加熱させ、前記加熱部材を前記記憶装置に記憶された破砕する表面層の位置に対応して移動制御して当該表面層に当て、当該表面層を加熱して脆弱化させた後、機械的な力を印加して当該表面層を破砕する高周波誘導加熱によるコンクリートの剥離方法が構成される。
【００１１】
更に、加熱部材と加熱コイルとからなる加熱装置と、該加熱装置を支持する支持棒を上下方向および水平方向に移動可能にして支持する支柱と、前記加熱装置に接続された高周波電源と、前記支持棒および加熱装置を駆動する駆動部とを搬送装置に搭載し、かつ前記支柱を介して、前記加熱装置を上下方向および水平方向に移動制御する制御装置を設けた高周波誘導加熱によるコンクリートの剥離装置が構成される。
前記搬送装置は台車であり、該台車に前記制御装置は搭載され得る。
【実施例】
【００１２】
原子力施設の老朽化したコンクリート壁において、放射性物質が付着、浸透した汚染箇所の表面層厚さは、せいぜい１０ｍｍ程度であり、本願ではこれに着目し、高周波誘導加熱で間接的にコンクリート表面を加熱して脆弱化させ、表面層部分を剥離する方法および装置である。以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
図１は本発明の高周波誘導加熱によるコンクリートの剥離装置実施例である。
この図では、理解し易くするために図４に示すような破砕手段は図示していない。
【００１４】
１は剥離対象物であるコンクリート壁、２は加熱部、３は車輪８を有した搬送手段としての台車で、台車３は、加熱手段としての加熱装置１５を構成する加熱部２と、支柱（上面部を含む）５と駆動部９と電源を内蔵した一方の載置部６と制御装置４と他の載置部１０を搭載している。この電源は高周波電源となる。電源と載置部を分離して構成することができる。この例では制御装置４を台車３に搭載しているが、別置にして有線あるいは無線によって制御信号を駆動部９に伝送するようにしてもよい。駆動部９はモータなどの駆動源を備え、回転軸などを備える。７は支持棒で、加熱部２を支柱５に連結し、制御装置４の指令に基づき、駆動部９からの駆動力によって支柱５に設けた上下方向移動部２１によって、上下方向に、そして台車３を移動することによって水平方向に移動できるよう構成されている。１４は加熱部２に電源からの高周波電流を流すためのケーブルである。
【００１５】
図２は加熱部２の詳細を示す断面図で、図３はその平面図である。
加熱部２は、加熱コイル１１の中心部に設けた金属の加熱部材１２と、その外側に加熱コイル１１に連結した絶縁部材１３、および接続されたケーブル１４とから構成されている。
【００１６】
ここで本実施例に応用する高周波誘導加熱の原理について説明すると、周知のように交流高周波電源に接続されたコイルの中に円柱状の金属を挿入しておくと、コイルの作る磁界により円柱金属内にその磁界を打ち消すような方向に渦電流が流れ、とくにその表面近傍に多く渦電流が流れ、金属の電気抵抗との間でジュール熱が発生し、金属全体が熱伝導によって加熱されるものである。
【００１７】
前記加熱部材１２は融点が高く、渦電流損失の大きい材質が好ましい。実施例では、コンクリート壁１を容易に破砕させるためには１０００℃程度が必要となり、これに好適な材質はＳＵＳ（ステンレス鋼材）であった。炭素鋼材でもよいが若干融点が低いので、ＳＵＳが最適であった。なお、銅材は渦電流損失が大きいので早く高温に達するが、融点は６００℃程度であり、本装置の加熱部材としては不適である。
【００１８】
図２に戻り、加熱コイル１１に高周波電流が流れると、加熱部材１２が誘導加熱によって加熱される。加熱部材１２をコンクリート壁１に当てると、その表面が加熱されて脆くなり、機械的な力を印加することにより容易に表面層を破砕することができる。
【００１９】
図１の装置において、加熱部２をコンクリート壁面１に一定時間保持した後、台車３を水平方向に、支持棒７を上下に、それぞれ移動させて加熱保持を繰り返し走査すると、コンクリート壁面１の表面層全面を脆くすることができる。加熱部２による加熱走査および台車３の移動は、予め設定したプログラムで制御装置４によって自動的に行うことができる。
【００２０】
加熱走査および台車３の移動の指示は目視によって行うことができるが、遠隔からの検査装置を使用して行ってもよい。この場合、検査装置（図示せず）によってコンクリート壁１の表面を点検、観察し破砕する表面積の位置を特定し、予め制御装置４の記憶装置（図示せず）に記憶する。記憶した破砕する表面積の位置に対応して支持棒７および加熱部２について上下方向および水平方向、場合によっては回転方向に移動制御する。
【００２１】
以上のように、加熱部材１２と加熱コイル１１とからなる加熱部２と、支柱５と高周波電源６と制御装置４と駆動部９を搭載した台車３と、加熱部２を支柱５に連結する支持棒７とを備え、制御装置４の指令に基づき支柱５の上下方向および水平方向に、加熱部２を移動できるよう構成した高周波誘導加熱によるコンクリートの剥離装置が構成される。
台車３に代えて、他の搬送手段を使用することができる。制御装置４は、搬送手段に搭載することが望ましいが、別置しておくことも可能である。
【００２２】
また、本実施例によれば、渦電流で加熱部材１２を誘導加熱させ、加熱部材１２を記憶装置に記憶された破砕する表面層の位置に対応して移動制御して表面層に当て、表面層を加熱して脆弱化させることができる。
【００２３】
図４は、載置部６、１０に破砕手段としての破砕装置１６を載置した状態を示す。破砕装置１６は取り除し可能として、図１に示す状態から熱処理終了後に取り付けるようにしても良い。図４において、破砕装置１６は、作業は対象面に追従するニードル束が剥離作業を行うジェットタガネ（例えば、空気式高速多針タガネ）１７と、これを保持する支柱１８を有して載置部６、１０に載置される。ジェットタガネ１７は支柱１８に設けた移動装置（図示せず）によって上下方向に移動される。移動装置は制御装置４によって移動が制御され、ジェットタガネ１７の作動点は制御装置４の記憶装置に記憶された位置に基づいて設定される。ジェットタガネ１７には電源によって駆動される空気圧装置（図示せず）からの圧縮空気が配管１８を介して送られて、剥離作業を行う。
【００２４】
加熱走査が終了した後、機械的な手段を用いて脆くなった表面層に衝撃を加え、これを繰り返すことによってコンクリート壁面１の表面層を全面破砕できる。なお、この衝撃を印加する装置を台車３に搭載し、制御装置４により加熱走査と連動させてもよい。この場合には走査１回毎に加熱と衝撃印加とが与えられ、コンクリート壁面１の脆化が顕著な加熱時に衝撃印加ができるため、破砕効果が高くなる利点がある。
【００２５】
破砕の瓦礫を収集して廃棄処理施設へ搬送する分量は、放射性物質が付着、浸透した汚染箇所表面層のみのため少なくて済む。したがって非汚染部分のコンクリート壁１は、放射能測定を実施し規定量以下の安全であることを確認後、別の効果的な手段で破砕を行って一般廃棄物として処理できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例であるコンクリートの剥離装置の構成を示す斜視図。
【図２】加熱部の断面図。
【図３】図２の平面図。
【図４】ジェットタガネを載置した状態を示す本発明の実施例のコンクリートの剥離装置の構成を示す斜視図。
【符号の説明】
【００２７】
１…コンクリート壁、２…加熱部、３…台車、４…制御装置、５…支柱、６、１０…搭載部、７…支持棒、８…車輪、９…駆動部、１１…加熱コイル、１２…加熱部材、１５…加熱手段（加熱装置）、１６…破砕手段（破砕装置）、１７…ジェットタガネ。
【図１】
2005233699.tif 000003
【図２】
2005233699.tif 000004
【図３】
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【図４】
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