廃炉・汚染水・処理水対策事業費補助金
原子炉圧力容器内部調査技術の開発（上部アクセス調査工法における加工技術の高度化、
下部アクセス調査工法の開発）
2022年度最終報告
2023年6月
技術研究組合 国際廃炉研究開発機構
無断複製・転載禁止 技術研究組合 国際廃炉研究開発機構©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

目次

No.1

1.研究の背景と目的
2.目標
3.実施項目とその関連、他研究との関連
4.実施スケジュール
5.実施体制図
6.実施内容(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化 ・・・・・・・・・・・No.8(2)下部アクセス調査工法の開発
・1号機：ドローンによるRPV内へのアクセス装置の開発・・・・・・・・・No.39
・2/3号機：テレスコピック式アクセス装置によるRPV内へのアクセス装置の開発・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・No.114©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

１．研究の背景と目的

上部アクセス調査工法

No.2【原子炉圧力容器（ＲＰＶ）内部調査の目的】
燃料デブリを取り出すためのRPV内部の基礎情報（燃料デブ
リの分布、線量、構造物の状態等）の取得。

【2021年度までの実施内容】
２０１９年度までに、上部/側面アクセス調査工法の実機適用性を検討した。
２０２０年度からは、上部アクセス調査工法で残された課題として、シュラウド内へのアクセスルート構築のための炉内構造物に対する開口加工方法について、従来のアブレイシブウォータージェット（ＡＷＪ) よりもＲＰＶ内での切断等により発生する二次廃棄物のより少ない加工技術の開発を実施。
また、上部/側面アクセス調査工法については、現場適用までに一定の時間がかかると想定され、より早期にＲＰＶ内部調査を実施できる可能性のある工法の開発を進めることも重要である。そのため２０２０年度からは、原子炉格納容器（ＰＣＶ）内部調査のために既に構築されたＰＣＶ内部へのアクセスルート等を利用してＰＣＶ内部へ調査装置を投入し、ＲＰＶ底部に存在すると想定される開口部から調査装置をＲＰＶ内に挿入し、ＲＰＶ内部を調査する工法（下部アクセス調査工法）の調査計画の策定、及び下部アクセス・調査装置の概念検討を実施した。

側面アクセス
調査工法

下部アクセス
調査工法【本事業の反映先】

原子炉圧力容器
内部調査技術の開発

実機調査
RPV内部の情報（視覚情報・線量率 等）

燃料デブリ取り出し工法検討・装置設計©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

１．研究の背景と目的

No.3【本事業の実施内容】
上部アクセス調査工法における加工技術として、２０２１年度までに開発された加工技術の現場適用に必要な機能を試験にて確認する。
また、ＲＰＶ内部を調査する下部アクセス・調査装置に関して、２０２１年度までに得られた概念検討結果に基づき装置を試作し、現場適用に必要な機能を試験にて確認する。
具体的には以下の項目について検討・技術開発を実施する。
(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化①加工技術の現場適用に必要な機能検討②要素試作の単体性能確認(2)下部アクセス調査工法の開発①下部アクセス調査計画及び調査装置の開発計画の策定②下部アクセス・調査装置の試作、機能確認試験©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

２．目標

No.4
(1）上部アクセス調査工法における加工技術の高度化⇒上部アクセス調査について、シュラウド内へのアクセス
ルート構築のための加工方法として、2021年度までに選定したＡＷＪとレーザ切断技術について、試作レベルの機能試験を実施する段階に到達していること

TRL

7

現場との
取り合い条件
現場状況

７
許認可対応

(2）下部アクセス調査工法の開発⇒開発、エンジニアリングのプロセスとして、下部アクセス調査工法について、RPV内部へアクセスするためのドローン及びテレスコピック式アクセス装置について、試作レベルの機能試験を実施する段階に到達していること

6

5

現場調査
６
訓練・リハーサル
実機調査用
装置製作

５

部分モックアップ試験

4

４

3

2

1

２

３

基本設計

概念設計

設備仕様検討

要素試験

要素試験

部分モックアップ
装置製作
現場状況を反映した装置の詳細設計

１
適用性検討©International Research Institute for Nuclear Decommissioning３．実施項目とその関連、他研究との関係
原子炉格納容器内部
詳細調査技術の開発

燃料デブリ取り出し工法・装置に係る検討

燃料デブリの段階的に規模を拡大した取り出し技術の開発

臨界管理に係る検討【input】
・アクセス装置仕様
・各種制約条件

原子炉圧力容器
内部調査技術の開発

No.5【output】
・ＲＰＶ内部・アクセスルートの情報（視覚情報・線量率 等）

詳細設計・装置製作・
モックアップ 等

実機調査
・上部アクセス調査
・下部アクセス調査

本事業【input】
・ペデスタル上部（RPV下部）の調査結果（開口位置、構造物の状況 等）

原子炉格納容器内部
詳細調査技術の開発©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

No.6

４．実施スケジュール
2022年度

実施項目
1Q(1）上部アクセス調査工法における加工技術の高度化①加工技術の現場適用に必要な
機能検討

2Q

加工技術の課題と対策検討②下部アクセス・調査装置の試作、機能確認試験

試作機設計②下部アクセス・調査装置の試作、機能確認試験

機能確認・評価
単体機能試験

試作機製作

調査計画・開発計画の策定
調査計画・開発計画の検討
調査計画の検討

部品の長納期化(※)の影響を受け、当初計画から製作期間を
延長した。

試作機製作

試作機仕様検討
試作機設計＜2・3号機向けテレスコピック式
アクセス装置の開発＞①下部アクセス・調査計画及びアクセス・調査装置の開発計画の策定

4Q

部品の長納期化(※)の影響を受け、当初計画から製作期間を延長した。

開発計画の策定

試作機仕様検討②要素試作の単体性能確認(2）下部アクセス調査工法の開発＜1号機向けドローンの開発＞①下部アクセス・調査計画及びアクセス・調査装置の開発計画の策定

3Q

調査計画・開発計画の更新

機能確認・評価
機能確認試験

調査計画・開発計画の検討
調査計画の検討

調査計画・開発計画の策定

調査計画・開発計画の更新

調査計画・開発計画の検討
調査計画検討・製作
機能確認試験
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning（※）新型コロナウィルスの影響により、材料・部品の生産国がロックダウンするなどし、部品が長納期化した。

５．実施体制図

No.7

本事業では、原子炉圧力容器内部調査技術の開発を行うが、各開発プロジェクトチームとのインターフェースが重要となる。
このため、IRIDの構成員である国内プラント機器メーカが相互に技術協力して開発にあたる事で、現地状況の分析、燃料デブリ取り出し計画との整合等まで含めた対応を一連で実施し、1Fの安全、確実、合理的、迅速、および現場志向の燃料デブリ取り出し技術開発につなげられることから、IRID本部、東芝ESS及び日立GEが共同して開発に取り組む。
技術研究組合 国際廃炉研究開発機構（本部）○ 全体計画の策定と技術統括○ 技術開発の進捗などの技術管理
東芝エネルギーシステムズ株式会社

日立ＧＥニュークリア･エナジー株式会社(2)下部アクセス調査工法の開発①下部アクセス・調査計画及びアクセス・調査装置の開発計画の策定②下部アクセス・調査装置の概念検討(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化(2)下部アクセス調査工法の開発①下部アクセス・調査計画及びアクセス・調
査装置の開発計画の策定②下部アクセス・調査装置の試作、機能確認試験

東京電力ホールディングス株式会社〇現場適用性の観点での諸調整連携する開発プロジェクトチーム
燃料デブリの段階的に規模を拡大した取り出し技術の開発

原子炉格納容器内部
詳細調査技術の開発

スギノマシン・(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化に係る構造設計
・(２)下部アクセス調査工法の開発に係る構造設計
日立プラントコンストラクション
・(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化に係る技術の検討
・(２)下部アクセス調査工法の開発に係る技術の検討
東鉱商事/中外テクノス
・(２)下部アクセス調査工法の開発に係る構造設計©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

No.8＜2021年度までの実施状況＞
従来のアブレイシブウォータジェット（AWJ）切断よりも二次廃棄物（アブレイシブ等）を少なくする工法として、改良型のAWJ切断およびレーザ切断に絞込みを実施し、絞り込んだ工法について更なる高度化を図った。

＜2022年度の実施概要＞①加工技術の現場適用に必要な機能検討
AWJ切断とレーザ切断の実機適用を考慮し、遠隔で施工するための課題や装置に必要な機能を検討し、それを検証するための要素試作内容の検討を実施した。
②要素試作の単体性能確認
試作機の設計・製作を実施し、単体の機能が満足していることを確認した。

＜2022年度の実施内容＞
加工技術
レーザ

実施内容
①

加工技術の課題と対策検討

②

加工技術
ＡＷＪ

実施内容
①

加工技術の課題と対策検討

開発計画の検討②

開発計画の検討③

実機を考慮した遠隔装置の仕様検討/設計/試作③

アブレイシブ供給量安定化機構の仕様検討/設計/部分要素試作④

レーザ切断装置(試作機)の単体機能試験および組合せ動作確認試験④

ノズルメンテナンス方法の検討/設計/部分要
素試作⑤

各部分要素試作機の単体機能試験①

連節ガイドパイプ回収不能パターンの検討

共通©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

１） 2021年度までの成果（全体概要）

2021年度までの主な成果と2022年度実施内容

ＲＰＶ内部調査上部アクセス調査工法において、アクセス
ルート構築のため、炉内構造部にΦ140mm以上の開口を設けるための加工技術の開発を実施。

エアロック
セル

作業セル

バウンダリ
機能維持装置2019年度まで

・AWJ切断で炉内構造物が切断可能なことを確認
・遠隔装置で施工可能なことを試作機にて確認
・二次廃棄物量（アブレイシブ使用量）約8.8tが課題

2020年度・二次廃棄物量低減のためAWJ切断の改善と他の加工技術の適用性を検討（二次廃棄物量500kg以下目標）
・AWJ切断はノズル小型化により狭隘部への挿入、加工対象物への接近が可能となり切断能力向上（二次廃棄物量約1.3tまで低減）
・他の加工技術についてはレーザ切断が鉛直方向の切断に適用可能なことを試験で確認(WJ、ホールソー、ディスクソー適用不可）狭隘部へのノズル挿入が困難で水平方向切断に適用不可

2021年度・AWJ切断は二次廃棄物量低減を、レーザ切断は炉内構造物切断全箇所への適用を検討
・AWJ切断はアブレイシブ低供給条件の試験を行い二次廃棄物量約0.3tまで低減（目標500kgを達成）
・レーザ切断はノズル小型化により炉内構造全箇所への適用可能な見通し

ツールボックス
ツールボックス側ゲートバルブ
作業用セル

ツールボックス
搬送台車

ウェルカバー

バウンダリ
ガイドパイプ側
ゲートバルブ

ＰＣＶヘッド
ＲＰＶ保温材バウンダリ
ガイドパイプＲＰＶヘッド蒸気乾燥器

開口Φ140mm以上

気水分離器

・AWJ切断はアブレイシブ低供給により供給不安定事象発生

ｼｭﾗｳﾄﾞﾍｯﾄﾞ

・レーザ切断は遠隔装置の成立性確認要

加工対象

炉内構造物開口概要図

切断ヘッド

本
事
業
対
象
炉
内
構
造
物

No.9

気水分離器開口イメージ

2022年度・AWJ切断：アブレイシブ供給安定化検討及び要素試験実施
ノズル・カメラの遠隔交換方法検討
・レーザ切断：遠隔装置検討及び試作・単体瀬能試験実施©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

No.10(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

１） 2021年度までの成果（2020、2021年度成果概要）
2019年度までの検討結果からAWJ切断で炉内構造物の切断可能であることを確認できたが、二次廃棄物量が多いことが課題であった。
そのため2020、2021年度は二次廃棄物量の少ない加工技術の検討を実施した。（目標：二次廃棄物量500kg以下）
2020年度

１）机上検討にて適用可能な加工技術の絞り込みを行い、下記５工法を選定。
①AWJ切断（小型ノズル採用）②ウォータージェット切断③レーザ切断④ホールソー⑤ディスクソー
２）絞り込んだ5工法において試験を行い適用性を評価し①AWJ切断と③レーザ切断が適用可能と評価した。
①AWJ切断はノズルを小型化設計し気水分離器３筒間に挿入することで施工条件の改善が可能になり従来より二次廃棄物量を低減。

＜2019年度までの施工条件＞
従来ノズル

従来ノズル(黄色)スタンドオフ：
78mm～
108mm

二次廃棄物試算
8810kg＜小型ノズルでの施工条件＞
小型ノズル(黄色)

小型ノズル

スタンドオフ：1mm～56mm

気水分離器切断イメージ

二次廃棄物試算
1293kg

気水分離器切断イメージ②レーザ切断においても鉛直方向の切断可を確認。2021年度に、水平方向切断に適用可能なノズルの設計・製作が必要。
2021年度１）AWJ切断の更なる二次廃棄物量低減とレーザ切断の炉内構造物の切断線全てへの適用を検討し試験で確認。
①AWJ切断は切断効率の良いアブレイシブ供給量を確認し、その施工条件で切断可能なことを確認し、二次廃棄物量目標500kgを達成可能な見通しを得た。
従来のアブレイシブ供給条件
500g/minアブレイシブ供給量効率化

従来のアブレイシブ供給条件
100g/minノズル

二次廃棄物量試算
328kg②レーザ切断は水平方向も適用可能なノズルを設計・製作し炉内構造物の切断線全てが切断可能な見通しを得た。（左図に水平切断のイメージ図を示す。）

切断範囲

気水分離器本体部

レーザ切断 気水分離器切断イメージ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

No.11(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

２） 加工技術の高度化の課題と開発計画の見直し(1/3)
No.

大項目

中項目

１

レ
ー
ザ
切
断

加工装置

開発課題
実機を考慮した遠隔装置の成立性
・切断ノズルの狭隘部への遠隔挿入性・切断前後の加工対象物の状況確認方法(カメラ視認性、レンズ損傷を懸念）
・実機長さのファイバ伝送(レーザ出力の減衰を懸念）
・ファイバのドラムへの組み込み性(ファイバの曲げ耐性を懸念）
・高出力レーザ(8kW)へのスリップリングの適用

2

ノズルのメンテナンス

加工技術

5

環境模擬

他システ
ムへの
影響確認

左記課題の対策を反映した遠隔装置の設計/試作を行い、実機想定高さ(最大18m）を模擬し、遠隔装置の成立性を確認する。

○

・実機を考慮した遠隔装置の設計/試作
・遠隔装置の単体機能試験・
組合せ試験⇒スライドNo.16～27参照

アシストガス流量、方向とレー
ザ出力やノズル速度などのパラメータを最適化し、ドロスを飛ばしやすい条件を確認する。

－(無し)

実機環境の影響（温度・湿度・雰囲気条件）

実機環境の影響を検討し、必要に応じて試験で影響を確認
する。

－
(無し)

アシストガス制約（種類・流量）

実機の制約を確認し、必要に応じて試験を行う。

○

切断時のドロスの影響

2022年度の試験・実施項目（遠隔挿入性/カメラ視野範囲/
レーザ出力等の確認）－(無し)(ドロスを飛ばしやすい切断パラメータを模索し、再溶着リスクを低減）

4

2022年度対応有無

ノズルメンテナンス方法を検討する。

(ノズル耐久性は問題無いことを2021年度に確認済みであるが、ノズルに不具合発生した場合の
対応）

3

対応方針

－
（AWJ切断のノズルメンテナンス方法を検討するため、レーザ切断はその結果を受けて、2024年度以降に実施する想定）－(再溶着なく施工可能な条件は、2021年度の試験で確認済みのため、遠隔装置の成立性を確認した後、2024年度以降に更なるリスク低減を要否含めて検討する想定）－(遠隔装置の成立性を確認した後での確認とし、2024年度以降に実施する想定)

・実機制約の確認（机上検討）⇒スライドNo.17参照©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

No.12(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

２） 加工技術の高度化の課題と開発計画の見直し(2/3)
No.

大項目

中項目

6

Ａ
Ｗ
Ｊ
切
断

加工装置

7

開発課題

実機を考慮した遠隔装置の成立性

アブレイシブ供給量安定化(2021年度にアブレイシブ供給量を100g/minとしたが、実機を考慮した遠隔装置で安定供給可能であるか確認要。）

対応方針

2022年度
対応有無

実機を考慮した遠隔装置の成立性は2019年度までに確認済みのため、2019年度からの変更点の影響を確認する。

－(無し)

実機を考慮した遠隔装置でア
ブレイシブの安定供給可能かを確認する。またアブレイシブ
供給量の可変化についても検討する。

○

2022年度の試験・実施項目－(2019年度からの主な変更点はノズル形状
であり、軽微な変更のため、必要に応じてNo.1のレーザ切断用試作機の結果を2024
年度以降にAWJ切断へ展開する想定)

・アブレイシブ供給量安定化検討
・部分要素試作機の設計/製作
・部分要素試作機の単体機能試験⇒スライドNo.28～32参照
8

ノズルのメンテナンス（2021年度試験結果より、ノズル寿命が約8時間に対し、想定される実機施工時間は約42時間（アングルノズルの場合）のため、メンテナンスが必要）

ノズルメンテナンス方法を検討する。

○（損傷の大きかったミキサー部分の材質変更（SUS630→超硬）も考えられるが、実機施工時間には到達不可と推定するため）・ノズルメンテナンス方法の検討
・部分要素試作機の設計/試作
・部分要素試作機の単体機能試験⇒スライドNo.33～36参照
9

アブレイ
シブ低減

更なるアブレイシブ使用量低減
・アブレイシブ供給量適正値の更なる深堀り・最適ノズルの形状選定
・切断回数の多い箇所の回数低減等

目標のアブレイシブ使用量：
500kg以下は達成しているため、対応はHOLDとし、他課題の対応結果を受け、再度対応
要否を確認する。

－(無し)－（HOLD）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

No.13(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

２） 加工技術の高度化の課題と開発計画の見直し(3/3)
No.

大項目

中項目

10

共
通

加工装置

開発課題
切断片の処理（移動）(2021年度試験にて切断片が別箇所の切断の障害物となる事象有り)

11

構成部品の耐放射線性

12

構成部品の耐久性

対応方針

2022年度対応有無

切断片の移動方法を検討す
る。

－
(無し)

破損リスクのある構成部品に照射試験を行い、適切な部品を選定する。

－(無し)

ホースおよびその他の構成部品について劣化リスクのあるものを抽出し、耐久性を確認
する。

－
(無し)

（各ノズルの耐久性は2021年度
確認済み）

13

14

リスク
対応

炉内構造物が損傷して変形していた場
合のインストール方法

変形によるインストール不可
リスクが高いのは、気水分離器の3筒間へノズルを挿入する工程と考えるため、3筒間の開口を拡大する方法を検討す
る。

－
(無し)

連節ガイドパイプ回収不能時の対応

回収不能となるパターンを検討し、必要に応じて対応策を
検討する。

○

2022年度の試験・実施項目－(装置本体の開発課題を優先し、付帯装置の対策は、2024年度以降に実施する想定)－（遠隔装置の装置構成を決定した後での確認が合理的と判断し、2024年度以降に実施する想定）－（劣化リスクの高いノズルについては、
2021年度に確認済みのため、その他の構成部品については、実機相当品での確認が合理的と判断し、2024年度以降に実施する想定）－（現場状況を反映した装置の詳細設計は次フェーズでの実施内容とし、2024年度以降に実施する想定）・回収不能パターンの検討（机上検討）⇒スライドNo.37参照©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

No.14(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

３） 加工技術の高度化 開発の流れ（案）区分

2021年度まで
TRL：3～4

TRL
到達度

－

2023年度（※）

2024年度以降（※）

TRL：4

・レーザは‛20、‛21年
度にTRL3達成済み。
・AWJ遠隔装置の成立性は‛19年度までにTRL4達成済み。

主要な成果

TRL：5
レーザ、AWJ共に試作機にて試験を実施し遠隔装置の成立性を確認する。

試作レベルの機能試験を実施可能な段階へ到達することを目標とする。

机上検討

設計/試作

単体機能試験

要素試験

実機を考慮した遠隔装置の試作機製作・単体機能確認（課題No.1）

加工技術の
検証を実施

レ
ー
ザ

2022年度・加工対象全てが切断可能な見通し。

・機能検討および
要素試作内容を検討 する。
アシストガス
制約（課題No.5）

・検討内容の設計への反映および、試作を行う。

・試作機の単体機能試験
を行う。

実機適用

実機設計・製作

評価

・試験結果
より実機
適用性を
評価する。

TRL：7

実機装置製作・設計/モックアップ試験/訓練のフェーズ試作機での実機模擬体切断試験（課題No.1）
・加工対象
の実機
模擬体を
用いた
切断試験
を行う。

TRL：6

モックアップ試験・レーザノズルのメンテナンス（課題No.2）
・実機環境の影響（課題No.4）

必要に応じて、‛24年度以降に試験実施

訓練

切断時のドロスの影響低減（課題No.3）（レーザーのみ）

・実機制約を
確認する。

A
W
J

遠隔装置の
成立性を確認アブレイシブ供給量安定化機構の試作・単体機能確認（課題No.7）

・2019年度までの試作機で遠隔装置の成立性を確認した。

ノズルのメンテナンス機構の要素試作・メンテナンス性確認（課題No.8）

アブレイシブ使用量を低減（目標達成）

・アブレイシブ供給
量安定化方法および調整方法を検討する。

・アブレイシブ使用量
目標の500kg以下を達成可能な見通しを
得た。

共通

－

・ノズルメンテナン
ス方法を検討する。
連節ガイドパイプ
回収不能
パターンの検討（課題No.14）

・検討内容の要素試作機
設計への反映および、試作を行う。

・要素試作機の単体機能試験
を行う。

試作機での切断試験（課題No.7）
遠隔メンテナンス装置の設計・製作・モックアップ試験（課題No.8）
・2022年度
の結果を
基に必要
に応じて
要素試験
を実施す
る。

・試験結果
より実機
適用性を
評価する。

必要に応じて、‛24年度以降に対応策を検討し設計へ反映する
構成部品の耐放射線性（課題No.11）(※)2023年度以降の計画は、事業実施者の案として記載するもので決定事項ではありません。

切断片処理ツールの設計・製作・
モックアップ試験（課題No.10）

炉内構造物が変形していた場合のインストール方法検証（課題No.13）
装置耐久性（課題No.12）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

No.15(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

４） 加工技術の高度化 実施内容
レーザ切断
ドラム

【2022年度実施内容】
・試作機の仕様検討
・実機を考慮した遠隔装置の設計・試作
・遠隔装置の単体機能試験および組合せ動作試験

エアロック
セル

作業セル

バウンダリ
機能維持装置連節ガイドパイプ

ツールボックス

昇降装置

ツールボックス側ゲートバルブ

レーザ
ノズル

作業用セル

ツールボックス
搬送台車

ウェルカバー

バウンダリ
ガイドパイプ側
ゲートバルブ

ＰＣＶヘッド
ＲＰＶ保温材
ツール
移動機構

バウンダリ
ガイドパイプＲＰＶヘッド
調査システム
蒸気乾燥器

炉内構造物加工装置

ツールヘッド

気水分離器

AWJ切断
【2022年度実施内容】
・アブレイシブ供給量安定化検討
・ノズルメンテナンス方法の検討
・各要素試作機の仕様検討
・要素試作機の設計/製作
・要素試作機の単体機能試験

加工対象

シュラウドヘッド加工装置

連節ガイドパイプ上部アクセス調査工法概念図

AWJ
ノズル
ツールヘッドツールヘッド共通【2022年度実施内容】
・連節ガイドパイプ回収不能パターンの検討©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

５） レーザ切断技術の成果➀ レーザ切断装置（試作機）の仕様検討・設計＜装置概要＞
作業セル上の開口計画位置（RPV予備ノズル直上位置）において、蒸気乾燥器、気水分
離器、シュラウドヘッドの開口を行う装置
ドラム

ドラム

約3600mm

連節ガイドパイプ
昇降機構

昇降装置

連節ガイドパイプ
トグルアンロック機構

トグルアンロック検知機構

トグルロック機構
昇降量検出ローラ

ツール移動機構

固定治具

トグルロック
検知機構

約2000mm

ツールヘッド

加工位置調整機構
連節ガイドパイプ
クランプ機構後方反力
受け約620mm

連節ガイド
パイプ
トグル

700mm

ツールヘッドθ軸

トグル
トグル
アンロック時 ロック時

θ軸

α軸

φ138.5mm
R軸

レーザノズル（ストレートノズル）

前方反力受け

No.16＜試作機の仕様検討・設計＞➀仕様【構成】
・レーザ切断装置は、レーザノズルを有するツールヘッド、連節ガイドパイプ、昇降装置、ドラム、ツール移動機構にて構成される。
・レーザ発振器は別途設置。
【ツールヘッド】
・ツールヘッド（アングルノズル用）はレーザノズル、前方/後方の反力受け、
ツールヘッドを旋回させるθ軸モータから構成される。
・ツールヘッド（ストレートノズル用）はレーザノズル、レーザノズルの位置・角度を調整するα軸/R軸モータ、ツールヘッドを旋回させるθ軸モータから構成される。
【連節ガイドパイプ】
・長さ700mmのパイプが連なって構成され、先端にはツールヘッド が接続されている。
他方の先端はドラムに取り付けられている。
・先端にツールヘッドが接続されている連節ガイドパイプをドラムの回転により送り出し/巻き取りを行う。
・各関節は昇降機構通過時に、上下のパイプの軸が一致するようトグルがロックされ 、ツールヘッドを支持する。
【昇降装置】
・昇降ローラ、トグルロック機構から構成され、連節ガイドパイプの昇降をアシストする。
【ドラム】
・連節ガイドパイプの送り出し、巻き取りの機能を有する。
・ドラムの水平位置を調整する機能（ドラム横行軸・ドラム前後軸）を有する。
【ツール移動機構】
・炉内構造物加工装置の水平位置を調整する機能（ツール移動軸X・Y）を有する。
②レーザ切断のための主な設計ポイント【昇降設備（ドラム＋昇降装置）】①装置へのファイバ組み込み②高出力のレーザ伝送設計⇒スライドNo.18参照（スリップリング・回転カプラ採用検討等）③レーザノズルの冷却水および各種ガス系統の設計【ツールヘッド】⇒スライドNo.17参照
・レーザ用に新規設計。

レーザノズル（アングルノズル）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

No.17５） レーザ切断技術の成果② ツールヘッドの設計【主な設計内容】
・各駆動軸の設計（可動範囲/速度）：2021年度の試験結果から設定した施工条件で施工可能な駆動軸の設計。

ツールヘッド（アングルノズル用）

ツールヘッド（ストレートノズル用）

・反力受けの設計：アシストガス噴射の反力に対し、ツールヘッド（アングルノズル用）の振れを低減するための機構を設計。
ストレートノズル用のツールヘッドは反力による振れが小さいため、
反力受けは不要と判断した。

後方反力受け旋回軸(θ軸）・レーザ伝送系統の設計：ツールヘッド内に内包したファイバケーブルを先端のレーザノズルへ接続するための設計を実施。

・カメラの設置：ツールヘッドをアクセスさせるための位置確認および、加工対象の確認を行うためのカメラを設置。

・アシストガスの制約：アシストガス種類は、現状RPV内に封入している「窒素」を適用することとし、窒素ボンベを接続可能な設計を実施。
アシストガス流量については、現行のRPV内窒素封入流量より多くなる見込みだが、断続的に切断を行う等、運用面で対策可能と考えられ、装置設計への反映は不要と判断。
なお運用面での対策は、実機情報がインプットされるTRL５のフェーズで具体的に検討することを想定。

傾斜軸（α軸）レーザノズル（アングルノズル）

カメラ
傾斜軸（R軸）カメラ
前方反力受けレーザノズル（ストレートノズル）

ツールヘッド（レーザ切断用）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

No.18(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

５） レーザ切断技術の成果③ 高出力レーザ伝送の設計

ドラム(連節ガイドパイプ昇降時に回転(赤矢印))

回転カプラ(レーザ発振器からドラム(回転体)への接続に必要)

光ファイバ
・コア径：φ300µm
・長さ ：50m

レーザ
発振器
2021年度レーザヘッド
試作機

2021年度要素試験時の構成

連節
ガイドパイプレーザヘッド光ファイバ
・コア径：φ400µm
・長さ ：30m

光ファイバ・コア径：φ200µm
・長さ ：60m

レーザ
発振器

実機向けレーザ切断装置の構成•

2021年度のレーザヘッド試作機にはレーザ発振器付属の光ファイバ(コア径φ300µm、長さ50m)を使用し、切断試験にて適用見通しがあることを確認。

•

実機を考慮した設計にあたり、以下を考慮。
① 発振器からドラムを接続する光ファイバは、伝送距離を50m程度と想定しコア径φ200µmを選定。
② レーザ発振機から回転体であるドラムへ光ファイバを接続するため、回転カプラを採用。
回転カプラ部でファイバ芯ずれを許容するため、 ドラム側のコア径を、発振器側より200µm大きくする必要有り。

•

2021年度試作機と比較し、レーザヘッドに繋がる光ファイバコア径が増加（レーザビーム径が拡大しパワー密度が低下）、切断性能の低下の懸念有り。

•

パワー密度低下は施工時のノズル速度(切断速度)低下など、運用面での対策が可能と考えられ、切断性能試験にて切断可否や切断可能な条件の確認が必要。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

５） レーザ切断技術の成果④ レーザ切断装置の単体機能試験計画（1/2）

左表の機器

No.

対象部位

関連要素

試験項目

備考

1

ドラム、
昇降装置
(※1)

・ドラム
回転軸
・ドラム
横行軸
・昇降装置

連節ガイドパイプ
昇降速度の精度確認

気水分離器切断(鉛直切断)時のノズル速度に影響し、切断性能に関わるパラメータ。

連節ガイドパイプ
昇降範囲の確認

加工対象切断位置まで連節ガイドパイプを昇降できる必要有り。

連節ガイドパイプ
昇降位置の精度確認

スタンドオフに影響するため、切断性能に関わるパラメータ。

1インチング
動作距離の確認

鉛直方向の位置調整の精度に影響し、スタンドオフの設定など切断性能に関わるパラメータであり、実力値を測定。（判定基準は無し）

無反力時の連節ガイドパイプ
振れ量確認【参考測定】

切断性能に影響する項目ではないが、開口部通過性に関わるため、実力値を参考測定する。

アシストガス反力による連節ガイド
パイプのたわみ量確認

反力受けが無いツールヘッド（ストレートノズル）
ではたわみがスタンドオフ等に影響する可能性があり、切断性能に関わるパラメータ。
但し、ツールヘッドのα/R軸で補正も可能なため、本単体試験では、実力値を測定することとする。

動作範囲/精度【参考測定】

2019年度に成立性を検証した設計から変更は無く、検証は不要と判断。
ツール移動軸Yについては手動軸を採用、簡略模擬としたため動作範囲のみ参考測定。ツール
移動軸Xについては、作業性の観点から電動軸としており、動作範囲/精度を参考測定する。

3

連節
ガイド
パイプ

ツール
移動機構

・トグル

・ツール
移動軸X
・ツール
移動軸Y

ドラム

ドラム回転軸切断性能に影響するパラメータを中心に、対象部位ごとに試験項目を抽出。

2

No.19

(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化（※1）連節ガイドパイプを降下させる場合、ドラムと昇降機構を連動させるため、同時に確認を行うこととする。

ドラム横行軸連節ガイドパイプ昇降装置

ドラム前後軸（※2）

ツール移動軸Y（※2）

ツール移動軸X

固定治具(※3)

ツール移動機構

Θ軸
ツールヘッド
α軸

切断ノズル
R軸

（※2）：
実機では遠隔電動化が必要であるが、今回は試験用に手動の軸とする。
（※3）：
実機では遠隔電動化が必要であるが、今回は試
験用に形状は簡略化し、軸は手動とした治具とする。

炉内構造物加工装置©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

No.20(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

５） レーザ切断技術の成果④ レーザ切断装置の単体機能試験計画（2/2）
切断性能に影響するパラメータを中心に、対象部位ごとに試験項目を抽出。
No.

対象部位

関連要素

試験項目

備考

4

固定治具

・位置調整軸X・Y・クランプ軸動作範囲測定【参考測定】

2019年度に成立性を検証した設計から変更は無く、検証は不要と判断。
各軸について手動軸を採用、簡略模擬としたため、動作範囲のみ参考測定。

ツールヘッド・レーザ照射部

レーザ出力測定

切断性能に関わるパラメータであり、実力値を測定。（判定基準は無し）(共通※1)

・アシストガス噴射部

アシストガスの圧力・流量測定

切断性能に関わるパラメータであり、実力値を測定。（判定基準は無し）

・カメラ

カメラ映像確認

切断性能に直接影響は無いが、映像に問題無いことを確認。

駆動速度の精度

気水分離器切断(鉛直切断)を除く全ての切断におけるノズル速度に影響し、切断性能に関わるパラメータ。

左表の機器

5

・θ軸

6

ツールヘッド・α/R軸(ストレートノズルのみ)

7

ツールヘッド(アングル
ノズルのみ)

・後方反力受け位置設定精度測定

気水分離器切断(鉛直切断)時のスタンド
オフやレーザ入射角等、切断性能に関わるパラメータ。

位置設定精度測定

切断対象ごとに検討した、所定のノズル
姿勢(角度、位置)に対する位置設定精度
はスタンドオフやレーザ入射角等、切断性能に影響するパラメータ。

動作範囲測定動作範囲が設計値より少ない場合、周辺構造物に突っ張れず、たわみが増加する
ため、切断性能に関わるパラメータ。

（※1）ストレートノズルおよびアングルノズルのいずれのツールヘッドに対しても確認が必要な試験項目。

固定治具
(※2)

（※2）：
実機では遠隔電動化が必要であるが、今回は試
験用に形状は簡略化し、軸は手動とした治具とする。

位置調整軸X・Y
クランプ軸

後方反力
受け
θ軸
θ軸

α軸

切断ノズル
R軸

カメラ
カメラ

レーザ照射部
/アシストガス噴射部

レーザ照射部
/アシストガス噴射部

ツールヘッドツールヘッド（ストレートノズル）（アングルノズル）

炉内構造物加工装置©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

５） レーザ切断技術の成果⑤ レーザ切断装置の単体機能試験結果（1/4）
【ドラムおよび昇降装置】＜試験概要＞
ドラムおよび昇降装置の動作により連節ガイドパ
イプを昇降させ、以下の項目を確認。
① 連節ガイドパイプ昇降速度の精度② 連節ガイドパイプ昇降範囲③ 連節ガイドパイプの昇降位置の精度④ 1インチング動作距離＜試験結果＞
試験項目

No.21(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

判定基準

ドラム

連節
ガイド
パイプ

昇降装置
昇降装置

ドラムおよび昇降装置
試験方法

昇降装置

結果
（判定基準を満足するものは○）①連節ガイドパイプの昇降速度の精度

設定値（60・120・300mm/min)
所定の距離動作させ、その際の時間 ・上昇時の速度精度：-1.7%～+2.3%、に対して、実測値がをストップウォッチで計測する。
・下降時の速度精度：+2.0%～+4.8%±10％以内であること。

②連節ガイドパイプの昇降範囲

16192mm以上

フルストローク時の動作距離を巻尺
ストローク実測値：16570mmで測定する。

③連節ガイドパイプの昇降位置の精度

目標位置に対し、実測値が±5mm以内であること。

目標値に対する実測値との差
目標位置に対するズレを巻尺で測定 目標置13544.2mm(蒸気乾燥器高さ) ：-2.2mmする。
目標置15001mm(気水分離器上部高さ)：-2.5mm
目標置16618mm(気水分離器下部高さ)：-3.0mm④1インチング動作距離

参考測定の為、判定基準は無 動作距離を巻尺もしくは鋼尺で測定
1インチングの動作距離：0.2mm
し。
する。

＜結論＞
⇒ドラムおよび昇降装置について、所定の機能を満足していると判断。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

５） レーザ切断技術の成果⑤ レーザ切断装置の単体機能試験結果（2/4）
【連節ガイドパイプ】

連節
ガイド
パイプ

連節
ガイド
パイプ

＜試験概要＞
連節ガイドパイプを所定の高さへ下降させ、以下の項目を確認。
① 無反力時の連節ガイドパイプ振れ量確認② アシストガス反力による連節ガイドパイプのたわみ量確認＜試験結果＞

ツール
ヘッド

固定治具

(※)：たわみ量はアシストガス反力無し状態の連節ガイドパイプの位置を基準に、アシストガス反力を受けた時の連節ガイドパイプの移動量を示します。

試験項目

No.22

(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

判定基準

連節ガイドパイプ

試験方法

連節ガイドパイプおよびツールヘッド
結果（判定基準を満足するものは○）①（蒸気乾燥器底板）位置：18.0mm①無反力時の連節ガイドパイプ 参考測定の為、判定基準は ガイドパイプの振れ量をレーザ墨出し ②（気水分離器上部）位置：27.3mm
振れ量無し。
器と鋼尺で測定する。
③（気水分離器下部）位置：36.5mm④下降端位置：40.5mm①（蒸気乾燥器底板）位置：1.0mm②アシストガス反力による参考測定の為、判定基準は ガイドパイプのたわみ量をレーザ墨出 ②（気水分離器上部）位置：2.1～4.0mm
連節ガイドパイプのたわみ量無し。
し器と鋼尺で測定する。
③（気水分離器下部）位置：3.0～4.5mm（※）④下降端位置：3.5～4.5mm＜結論＞⇒連節ガイドパイプについて、振れ/たわみの実力値を確認。
今後、実機の装置設計や運用に反映する必要がある。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

５） レーザ切断技術の成果⑤ レーザ切断装置の単体機能試験結果（3/4）
ツール【ストレートノズル用ツールヘッド】
ヘッド＜試験概要＞
ツールヘッド（ストレート）を動作させ、以下の項目を確認。
①θ軸旋回速度の精度、②α/R軸位置設定精度③θ軸の位置設定精度、④α/R軸の移動範囲⑤θ軸の移動範囲、⑥アシストガスの圧力・流量測定⑦レーザ出力測定＜試験結果＞ (※)：θ軸旋回速度設定値：20、40、90、110、190、280、350、510(°/min)
試験項目

判定基準

②α/R軸位置設定精度

目標位置に対し、実測値が以下であること。
動作時の位置をノギスと角度計で測定する。
ノズル先端位置±1mm以内
ノズル先端角度±1°以内④α/R軸の移動範囲

ストレート
ノズル

α軸

パワーメータ

R軸

センサー
ストレート
ノズル

レーザ出力測定状態
結果（判定基準を満足するものは○）

試験方法

設定値(※)に対して、実測値が±10％以内であること。

目標位置に対して、実測値が±1°以内であること。
ストロークが以下であること。
・α軸：-6mm～+13mm
・R軸 ：-17mm～+16mm

θ軸ストレートノズル用ツールヘッド①θ軸旋回速度の精度③θ軸の位置設定精度

No.23(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

所定の距離動作させ、その際の時間をストップウォッチで計測す設定値に対する実測値：-1.1%～1.5%
る。

目標位置に対するズレを巻尺で測定する。

・位置ズレ：±0.0mm
・角度ズレ：-0.6°～+0.6°
目標位置に対するズレ量：+180°位置：±0°、-180°位置：±0°

ストロークに対して設定したソフトリミットまで動作することを確認 設計ストロークに対して設定したソフトリミットまで動作することを確
する。
認した。

⑤θ軸の移動範囲

370°以上動作すること。

動作距離を巻尺で測定する。

実測値：376.37°⑥アシストガスの圧力・流量測定

参考測定の為、判定基準は無し。

系統上に設置した圧力計、流量計で測定する。

・圧力：0.63MPa
・流量：810L/min⑦レーザ出力測定

参考測定の為、判定基準は無し。
パワーメータを用いて出力を測定する。（熱的測定方法）（2021年度は出力7.2kWで切断試験実施）

実測値：7.75kW＜結論＞⇒ストレートノズル用ツールヘッドについて、所定の機能を満足していると判断。
（レーザ出力は、2021年度に想定していた損失と同程度であり問題無い。）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

No.24(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

５） レーザ切断技術の成果⑤ レーザ切断装置の単体機能試験結果（4/4）
【アングルノズル用ツールヘッド】
後方反力

センサー

θ軸

パワーメータ

受け＜試験概要＞
ツール
ツールヘッド（アングル）を動作させ、以下の項目を確認。
ヘッド①θ軸旋回速度の精度、②θ軸の位置設定精度③後方反力受け移動範囲、④アシストガスの圧力・流量測定⑤レーザ出力測定＜試験結果＞
試験項目

アングルノズル用ツールヘッド
判定基準

アングル
ノズル

アングル
ノズル

レーザ出力測定状態

結果（判定基準を満足するものは○）試験方法①θ軸旋回速度の精度

設定値(190°/min)に対して、所定の距離動作させ、その際の時間をストップウォッチで設定値に対する実測値精度：-0.1%～-0.2%
実測値が±10％以内であること。 計測する。

②θ軸の位置設定精度

目標位置に対して、実測値が±1°以内であること。

目標位置に対するズレを巻尺で測定する。

目標位置に対するズレ量：+180°位置：+0.43°、-180°位置：+0.02°③後方反力受け移動範囲

実測値が、13±0.4mmであること。

動作距離をノギスで測定する。

実測値：12.61～12.63mm④アシストガスの圧力・流量測定

参考測定の為、判定基準は無し。 系統上に設置した圧力計、流量計で測定する。

⑤レーザ出力測定

参考測定の為、判定基準は無し。
（2021年度は出力7.2kWで切断試 パワーメータを用いて出力を測定する。（熱的測定方法） 実測値：7.24kW
験実施）

・圧力：0.68MPa
・流量：890L/min＜結論＞⇒アングルノズル用ツールヘッドについて、所定の機能を満足していると判断。
（レーザ出力は、2021年度に想定していた損失と同程度であり問題無い。 ）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

No.25(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

５） レーザ切断技術の成果⑥ レーザ切断装置の組合せ動作試験結果(1/3)⇒各機器を組合せた状態で、実機想定の一連の作業を確認する試験を実施。
実機作業フロー
試験結果
No.
動作イメージ（所定の機能を満足するものは○）（試験内容）
1.1ドラムと昇降
装置の位置
調整

加工装置
ドラム横行軸ドラム
連節ガイドパイプ試験状況

・ドラムと昇降装置の位置を、ドラム前後
軸および、ドラム横行軸で合わせられた。
・ 加工装置のX・Y位置が設定できることを
確認した。

ドラム
昇降
装置
ドラム前後軸11.2（ツール
ボックス内で）加工装置
のX・Y位置設定（※1）

ドラム前後軸(※1)
ツール移動軸Y(※2)(※1、※2)試験用に手動の軸ドラム横行軸昇降装置
ドラム横行軸
ツール移動軸X

加工装置

ツール移動機構
ドラム
連節ガイドパイプ昇降装置

2. 固定治具まで
のツール
ヘッド降下

ドラムと昇降装置の位置調整

・ツールヘッドをドラム横行軸を連動させ固定治具まで降下できることを確認した。
・昇降装置でトグルロックしながら降下できることを確認した。

ツール
移動軸Y

ツール移動軸X
ロック

加工装置のX・Y位置設定2
ツールヘッドアンロック
ツールヘッド連節ガイドパイプのトグル機構
固定治具
固定治具
固定治具へのツールヘッド降下（※１）：試験はツールボックス無しの状態で実施（ツールボックスは2019年度までに基本設計済みであり、2022年度補助事業の開発対象外）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

No.26(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

５） レーザ切断技術の成果⑥ レーザ切断装置の組み合わせ動作試験結果(2/3)
No.

実機作業フロー（試験内容）

試験結果

動作イメージドラム

3.1 固定治具とツールヘッド
位置調整

連節ガイドパイプ昇降装置

3.2 固定治具へ
ツールヘッド挿入
3

ツール移動軸Y

試験状況（所定の機能を満足するものは○）・カメラ映像を元に、ツールヘッドを固定
治具に挿入可能であった。
・施工高さ付近まで降下させて、固定治具のクランプ機構で連節ガイドパイプを固定できることを確認した。

前方反
力受け

ツール移動軸X
ツール移動機構

カメラ映像
気水分離器
(部分模擬体）・クランプ機構内蔵
・固定治具自体の位置調整機構有り

固定治具（※3）➀ツールヘッドが施工高さ付近に到達

ツールヘッド44.2施工高さまで
降下

挿入
開口
前方
反力
受け

（※3）試験用に
形状は簡略化し、軸は手動

4.1ツールヘッド
X・Y位置
調整

実物写真

挿入
開口

気水分離器
3筒間の隙間（挿入開口）

連節ガイドパイプ

3.3 施工高さ
付近まで
ツールヘッ
ド降下

前方反
力受け

ツール
ヘッド

ツールヘッド
前方反力受け
気水分離器（部分模擬体）前方反力受けの挿入

・カメラ映像を元に、気水分離器の部分
模擬体に対し、位置調整が可能なことを確認した。
・ツールヘッドを施工高さまで降下させられることを確認した。

【位置調整方法】
・ツールヘッドを旋回させな
がら、前方反力受けから挿入開口までの距離を120°
ピッチで3箇所測定する（カメラ映像上で測定）。
・測定距離の差が小さくなる
ように(挿入開口とツール
ヘッドの芯ずれが小さくなる
ように）、固定治具および、
ツール移動機構でX/Yを調整する。

②ツールヘッドのX・Y位置調整気水分離器(部分模擬体）前方
反力
受け③ツールヘッドの前方反力受け挿入©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

No.27(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

５） レーザ切断技術の成果⑥ レーザ切断装置の組み合わせ動作試験結果(3/3)
No.

実機作業フロー（試験内容）-

加工対象の切断

試験結果

動作内容

試験状況

（所定の機能を満足するものは○）本試験対象外・カメラ映像を元に、ツールヘッドを所定の高さまで回収できることを確認した。

ドラム

5.1 ツール
ヘッド上昇

連節ガイドパイプ

固定治具

ツールヘッド・昇降装置でトグルをアンロックしながらツールヘッドを上昇可能なことを確認
した。

昇降装置

5.2 固定治具から離脱

ツールヘッド固定治具

5.3 ツール
ヘッド上昇
（回収）

ロック

連節ガイドパイプ➀ツールヘッドが固定治具付近に到達②固定治具から離脱（ツールヘッド上昇）

5

アンロック

固定治具
昇降装置の
下部

連節ガイドパイプの
トグル機構

ツール
ヘッド

ツールヘッド③ドラム巻取り端までツールヘッド到達＜結論＞⇒各機器を組み合わせた状態での一連の作業の成立性を確認した。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

No.28６） AWJ切断技術の成果①-1 アブレイシブ供給量安定化検討について（構造見直し検討）
従来型アブレイシブ
調整機構
アブレイシブニードル弁

2021年度試験における課題
隙間が微小のため
供給不安定

オリフィス

2022年度実施内容
アブレイシブプーリ

回転

供給量不安定事象発生
アブレイシブ供給量500g/min時

・ニードル弁の開度でアブレイシブ供給量を調整（隙間からの自由落下）・供給量安定・供給量調整不可

アブレイシブ供給量100g/min時

・アブレイシブ低供給で供給量が不安定事象発生
・ニードル弁の開度が小さい領域での使用になり、隙間が小さくアブレイシブの通過が不安定になったと推定
・オリフィス方式に変更し供給量が安定した。
⇒穴径で供給量が決まるため、供給量調整不可

アブレイシブ供給量100g/min～・プーリの回転でアブレイシブを搬送する方式を採用
・回転数を変えることで供給量の調整可©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

No.29６） AWJ切断技術の成果①-2 アブレイシブ供給量安定化検討について（供給機構の設計）
アブレイシブタンクより

アブレイシブ
供給ライン

バッファタンク

アブレイシブ
供給ライン【主な設計内容】
アブレイシブ供給機構の設計
・プーリタイプの供給機構の採用
・アブレイシブ低供給に対応する構造の設計
・連節ガイドパイプ内に供給機構及びバッファタンクが収まるサイズや配置設計

プーリ

アブレイシブ回転
アブレイシブ供給機構

アブレイシブ
供給ライン
ノズルへ

アブレイシブ供給機構外観図

プーリタイプ供給機構イメージ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

No.30

６） AWJ切断技術の成果①-3 アブレイシブ供給量安定化検討について（要素試作試験計画）
試験項目

確認内容・条件

測定項目・確認項目

1. アブレイシブ供給
機構性能確認1.1 供給機構単体性能確認
・プーリ回転数調整によりアブレイシブ供給量の調整と安定した供給が可能なことを供給機構のみ（ウォータジェット噴射無し）で確認する。
[試験条件]
設定供給量：100g/min
110g/min120g/min
200g/min・500g/min（参考）①設定供給量に対するプーリ
回転数を確認する。
②安定的に供給できること。

1.2 ウォータジェット噴射時の性能確認
・上記1.1の試験結果を基にウォータジェット有りで供給量確認試験を行い、設定供給量の調整と安定した供給が可能であることを確認する。
[試験条件]
設定供給量：100g/min
110g/min120g/min
200g/min・500g/min（参考）①設定供給量に対するプーリ
回転数を確認する。
②安定的に供給できること。
③ウォータジェット有無の差異

2.1 平板切断試験
・平板を板厚長手方向に切断し、２021年度の切断性能と同等の性能があることを切断深さで評価する。
[試験条件]
・流量：約3L/min・圧力：343MPa・切断速度：60mm/min
・供給量：100g/min・スタンドオフ ：20/50mm①2021年度に実施した平板切断性能と同等であること。

2.

切断性能の
簡易評価

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

No.31(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

６） AWJ切断技術の成果①-4 アブレイシブ供給量安定化検討について（アブレイシブ供給機構性能試験）
アブレイシブタンク＜試験結果＞

18m
実機高さ模擬供給機構単体性能試験結果（ウォータジェット無）
No.

1
2

バッファタンク

3
4

アブレイシブ供給機構

5

プーリ回転数供給量※１(g/min)100(min-1)
16(g/min)

110
120

18.6
20.6

200
500

36.4
115.5

98.0
110.5
120.2
203.2
494.0

備考

実機使用設定値実機使用設定値×1.1
実機使用設定値×1.2＜参考＞実機使用設定値×２＜参考＞従来使用設定値

ウォータジェット噴射時の性能試験結果
設定供給量

プーリ回転数供給量※１(g/min)100
110(min-1)
16.4
18.9(g/min)

4

120
200

20.7
36.6

5

500

115.5

No.

1
2

ノズル

設定供給量

⇒①プーリの回転数制御で100～120g/minの間で10g/minピッチで供給量をコントロール可能なことを確認

供給機構単体性能試験
はこのラインでアブレイシブ量を測定

スパイラル形状（実機想定）（アブレイシブ供給ライン
・高圧水供給ライン）※１：供給量は3回試験を実施した平均値を記載

3

100.0
112.8
122.6
211.1
499.4

備考

実機使用設定値実機使用設定値×1.1
実機使用設定値×1.2＜参考＞実機使用設定値×２＜参考＞従来使用設定値⇒①ウォータージェット噴射有りでもプーリの回転数制御で100～120g/minの間で10g/minピッチで供給量をコントロール可能なことを確認

アブレイシブ供給機構単体性能試験系統©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

No.32

６） AWJ切断技術の成果①-5 アブレイシブ供給量安定化検討について（切断性能簡易評価）＜試験結果＞＜試験条件＞
平板試験体
板厚：10mm20/50mm

切断痕
切断深さを評価

噴射角度90°
アブレイシブ供給量100g/min

平板試験体
ノズル

切断性能簡易評価試験状況

スタンドオフ（mm）

2022年度結果

1

２０

6

2

２０

6

3

２０

6

4

５０

4

5

５０

4

6

５０

5

AWJノズル
送り方向
ストローク：15mm

切断深さ（ｍｍ）

No.

2021年度結果

7

4

スタンドオフ50mm
スタンドオフ20mm

スタンドオフ50mm
スタンドオフ20mm

切断試験後切断板(スタンドオフ:20、50mm)(前面)切断試験後切断板(スタンドオフ:20、50mm)(上面)⇒①アブレイシブ供給機構変更後の簡易評価試験では、切断性能は従来（2021年度試験結果）と同等の性能が得られていることを確認。
②今回の簡易評価試験は試験パラメータが少ないため、今後、平板及び形状模擬体で試験を行い、従来の供給機構と同等の性能があることを検証する必要有り。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

No.33(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

６） AWJ切断技術の成果②-1 AWJノズルメンテナンスについて（前提条件の整理）
No.

項目

1

メンテナンスエリア

エアロックセル下部のエリア（下図参照）

2019年度に暫定的に想定したエリアについて変更も含め検討。

2

交換方法

未検討

遠隔での交換または、被ばく・汚染対策を行っての人員での交換を検討。

3

交換範囲

・カメラ

・カメラ
・ノズル
（2021年度試験結果よりノズル寿命は約8時間であり、施工時間は約42時間のため交換が必要）

2019年度

2022年度

作業用セル
エアロックセル側装置搬入口
エアロックセルカメラ

作業セル側装置搬入口

エアロックセル側装置搬入口

アングルノズル

エアロックセル

作業セル

カメラ

ツール
ボックス
ドラム
ツール
ヘッド
レール

気密
シャッター

2019年度に検討した
メンテナンスエリア（暫定）ストレートノズル

搬送台車

気密
シャッター

メンテナンス時は作業セルから
エアロックセルへ移動する

作業用セル内の簡易図示

カメラ

交換範囲
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

No.34(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

６） AWJ切断技術の成果②-2 AWJノズルメンテナンスについて（ツールヘッド先端構造の見直し）••

AWJ噴射で摩耗するノズル部を分離/交換可能なようにフランジ部を追加し、ボルトでツールヘッドに固定する構造とした。
(下図参照)
俯瞰/側視カメラ根元に、遠隔で着脱可能なコネクタとフランジ部を適用し、ボルトでツールヘッドに固定する構造とした。
俯瞰カメラ
固定フランジ(遠隔コネクタ
内包)

ドラム

ノズル固定
フランジ

俯瞰
カメラ

高圧水
供給ライン

ノズル
固定
フランジ

連節
ガイドパイプ

アブレイ
シブ供給
ライン

アングル
ノズル

ツールヘッド

装置全体図

側視カメラ
固定フランジ(遠隔コネクタ
内包)

フランジ
固定ピン

ノズル
固定用
ボルト×2

側視
カメラ

ツールヘッド先端（アングルノズルを例示）

A矢視図

A矢視
分離状態（アングルノズルを例示）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

No.35(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

６） AWJ切断技術の成果②-3 AWJノズルメンテナンスについて（部分要素試作の単体機能試験計画）
ノズル部および俯瞰カメラのフランジ構造を模擬したツールヘッド先端の部分要素試作機と交換治具部分試作機を用い、交換作業の成立性/
交換前後の健全性確認を実施する。
試験での確認項目は以下の通り。

確認項目・条件

ノズル
交換治具(先端拡大)

判定基準
ノズル/カメラ取付、取外しが可能なこと。

俯瞰カメラ
固定フランジ①高圧水噴射確認
・高圧水の圧力(ポンプ圧力)確認
設定圧力 ：343MPa①設定圧力に達すること。

俯瞰カメラ
模擬部

②アブレイシブ噴射確認
・アブレイシブ供給量の確認
設定供給量 ：100g/min②設定供給量の±10%以内で供給可能なこと。

③カメラ映像の確認③映像に問題無いこと。

交換作業確認

位置決め
用ピン

位置決め用
ガイド(溝)

ノズル/カメラ交換前後の健全性確認

ノズル固定
フランジ
アングルノズル
模擬部

交換治具を
下方から
位置合わせ
・挿入

フランジ構造は俯瞰
カメラと同一の為、側視カメラは模擬せず

固定ボルト操作軸

ツールヘッド先端(部分要素試作機）

ノズル交換治具
部分試作©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容

No.36(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

６） AWJ切断技術の成果②-4 AWJノズルメンテナンスについて（部分要素試作の単体機能試験結果）
ノズル固定
フランジ

＜試験結果＞
確認項目・条件
交換作業確認

判定基準

結果

ノズル/カメラ取付、取外しが可能なこと。

○

ノズル固定
フランジ

ノズル/カメラ交換前後の健全性確認

アングル
ノズル
模擬部

②

①高圧水噴射確認
・高圧水の圧力(ポンプ圧力)確認
設定圧力 ：343MPa①設定圧力に達すること。

○②アブレイシブ噴射確認
・アブレイシブ供給量の確認
設定供給量 ：100g/min②設定供給量の±10%以内で供給可能なこと。

○（+1%）③カメラ映像の確認③映像に問題無い
こと。

○

①
①
②

ノズル
交換治具
固定
ボルト
操作軸

ノズル
交換治具

⇒フランジ構造を有するノズルおよびカメラについて、成立性を確認できたことから、今後、実機設計に反映することとする。
交換治具については遠隔での作業を行うことを前提として交換手順設計を行う必要有り。（実機取り合い情報がインプットされ、（取付け手順：青、取外し手順：赤）メンテナンスエリア制約が具体化されるTRL5以降のフェーズを想定）

交換治具
取り付け時

操作軸を
回して、
ボルトを
締付/解除

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

No.37７） レーザ/AWJ切断技術の共通課題の成果① 連節ガイドパイプ回収不能パターンの検討
事象発生要因(1)障害物干渉（引っ掛かり）(2)ドラム故障①監視カメラ/ライトの蒸気などによる視界不良/故障①駆動モータ動作不良（ドラム回転/前後/横行軸）

リスク低減策発生時の対応（検討事項含む）

・監視カメラは、ツールヘッドに装着したものの他にバウンダ 1)連節ガイドパイプの上下動により干渉解除を試みる。
リガイドパイプから蒸気乾燥器まで監視できる監視カメラ
2)不可の場合は、ドラム等の機器と合わせて外部のクレーンで強制的に連節ガイ ドの設置を検討。
パイプを回収。（その際には、汚染防止するため伸縮タイプのシートで覆う方法、
・事前に装着された監視カメラ/ライトでアクセスルートの視界
高圧水除染等の検討が必要）
状態を確認。

・加工前の作動確認。

【駆動モータが重量物の場合】
1)駆動モータを2軸化を検討し、片方が故障してもドラムを動作可能とする。
2)不可の場合は、ドラム等の機器と合わせて外部のクレーンで強制的に連節ガイ ド
パイプを回収。（その際には、汚染防止するため伸縮タイプのシートで覆う方法、
高圧水除染等の検討が必要）【駆動モータが軽量の場合（人が可搬できる質量）】1)人手で予備駆動モータに交換し、通常操作で連節ガイドパイプを回収。

①昇降動作（昇降駆動ローラ）
不良(3)昇降装置故障②トグルアンロック機構/検知機構
動作不良

・加工前の作動確認。

1)連節ガイドパイプの回収は、巻取り状態を監視しながら、ドラムの回転だけで、連節ガイドパイプを回収。

・加工前に監視カメラでアンロック動作とアンロック検知ができていることを確認。

1)監視カメラでトグルアンロックの可否および検知可否を確認。
2)アンロック機構の動作不良の場合は、駆動源の再起動により動作復帰確認。
3)アンロック検知機構動作不良の場合は、監視カメラでアンロックの可否を確認しな
がら、連節ガイドパイプを回収。
4)トグルアンロック機構動作不良の場合は、人がツールボックスに入り、人力でトグルのアンロックを操作しながら、連節ガイドパイプを回収。
1)クランプシリンダの水圧を開放しシリンダをフリーにすることで、ガイドパイプの押しつけを開放し、連節ガイドパイプを回収。
2)連節ガイドパイプを回収後、固定治具を回収。

①ガイドパイプクランプ動作不良(4)固定治具
故障

・加工前の作動確認。
1)治具クランプを開放し、連節ガイドパイプを引き抜く。固定治具は残置。

②固定治具との引っ掛かり（クランプ動作不良以外）(5)ツールヘッド
動作不良①α軸またはR軸最大稼働時での動作不良

・連節ガイドパイプ回収前の軸動作確認。

②後方反力受け動作不良

・後方反力受けの形状をテーパ状とする。
反力受けの押しつけが動作不良となってもガイドパイプを昇降することで、他の機器へ干渉しても反力受けが滑り、引っ掛かりなく回収可能と考える。

1)連節ガイドパイプを回収時に、α・R軸が固定治具と干渉した場合に関節がフリーとなって回収できるような軸を検討する必要がある。

－

注）共通事項として必要な予備品はあらかじめ準備する。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容(1)上部アクセス調査工法における加工技術の高度化

No.38８） まとめ① 2022年度に得られた成果【共通（レーザ/ＡＷＪ切断）】
・2021年度までの成果を基に、各加工技術の課題と対策を検討し、開発計画を策定した。
【レーザ切断】
・レーザ切断装置（試作機）の仕様検討を行い、試作機の設計/製作を実施した。
・レーザ切断装置（試作機）の単体機能試験を行い、単体機能を満足することを確認した。
【ＡＷＪ切断】
・アブレイシブ供給量安定化のたもの構造を見直し、その部分要素試作品を設計/製作した。
・ノズル/カメラを遠隔で交換するためのツールヘッド先端部の部分要素試作品を設計/製作した。
・各部分要素試作品の単体機能試験を実施し、単体機能を満足することを確認した。

レーザ切断装置（試作機）② 今後(2023年度以降)の課題
加工技術

No.(※)

今後の課題

加工技術

No.(※)

レーザ

１

実機を考慮した遠隔装置の成立性（試作機の切断性能）

ＡＷＪ

7

アブレイシブ供給量安定化（部分要素試作機の切断性能）

2

ノズルのメンテナンス

8

ノズルのメンテナンス（実機装置の設計/製作等）

3

切断時のドロスの影響

10

切断片の処理（移動）4

実機環境の影響（温度・湿度・雰囲気条件）

11

構成部品の耐放射線性

12

構成部品の耐久性

5

アシストガス制約（種類・流量）13

炉内構造物が損傷して変形していた場合のインストール方法

14

連節ガイドパイプ回収不能時の対応（※）：課題Ｎｏ．はスライドＮｏ．11～13の開発課題リストと対応した番号とする。

共通

今後の課題

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.39

＜2021年度までの実施状況＞
原子炉圧力容器(ＲＰＶ)内部調査において、下部アクセスによる調査のニーズ確認、他補助事業で開発済・開発中の既存技術を調査し、各号機毎にアクセス技術の適用性評価を行い、1号機向けにはドローン（有線/無線）へ絞り込んだ。
絞り込んだ技術に関して、実現性評価のための簡易試験および要素試験を実施した。

＜2022年度の実施概要＞①下部アクセス調査計画及び調査装置の開発計画の策定
他事業で開発中のアクセス装置との組合せによる調査計画を立案するとともに、調査装置の開発計画を策定する。
②下部アクセス・調査装置の試作、機能確認試験
試作機の設計・製作を実施し、単体の機能が満足していることを確認する。

＜2022年度の実施内容＞
実施内容①

調査課題の対策検討②

調査計画・開発計画の検討・策定③

実機を考慮した調査装置の仕様検討/設計・製作④

単体機能確認試験による単体性能の確認＜結果＞
・2021年度までの成果を基に、課題を抽出し対策を検討した。
・他事業で開発中のアクセス装置をカスタマイズし、それとの組み合せを考慮した調査計画・開発計画を検討した。
・各装置の仕様を検討し、設計・製作した。また、それら装置の単体機能確認試験を実施し、装置の単体性能を評価した。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.40

１）. 2021年度までの成果（1/2）
原子炉圧力容器(ＲＰＶ)内部調査において、下部アクセスによる調査のニーズ確認、他補助事業で開発済・開発中の既存技術を調査し、各号機毎にアクセス技術の適用性評価を行い、1号機向けにはドローン（有線/無線）へ絞り込んだ。
絞り込んだ技術に関して、実現性評価のための簡易試験および要素試験を実施した。
実施内容及び成果
１．調査ニーズからアクセス技術の絞り込み
調査ニーズ

画像データ・線量率の取得

ＲＰＶ開口想定（直径１ｍ程度）

CRD開口部

アクセス技術1号機向けにはドローン（有線/無線）のアクセス技術に絞り込んだ。

・ドローン（有線、無線）
・クローラ型アクセス装置

RPV開口想定
ドローン
ＲＰＶ底部

直径約5ｍ

ペデスタル

X-2ペネ
アクセスルート

ｸﾛｰﾗ型※1
ｱｸｾｽ装置

CRD
開口部.

ガイドパイプ

グレーチング
ｹｰﾌﾞﾙﾄﾞﾗﾑ

アクセスルート概要（X-2ペネトレーション(ペネ)～CRD開口部）

飛
行
ル
ー
ト

約5.8ｍ

RPV

伸縮ﾛｯﾄﾞ

※１:有線ﾄﾞﾛｰﾝのｹｰﾌﾞﾙ
挿入や無線ﾄﾞﾛｰﾝの電波中継等に活用を想定

アクセスルート概要（CRD開口部～RPV内底部）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.41

１）. 2021年度までの成果（2/2）
原子炉圧力容器(ＲＰＶ)内部調査において、下部アクセスによる調査のニーズ確認、他補助事業で開発済・開発中の既存技術を調査し、各号機毎にアクセス技術の適用性評価を行い、1号機向けにはドローン（有線/無線）へ絞り込んだ。
絞り込んだ技術に関して、実現性評価のための簡易試験および要素試験を実施した。
実施内容及び成果
2．簡易試験および要素試験の実施
有線ドローン：
・飛行性能向上 → 目標飛行高さ7mの飛行を達成。
・調査性能向上 → 暗闇/降雨環境下で、カメラのパン・チルトで 調査可能なことを確認。
無線ドローン：
・飛行性能向上 → 約6分の連続飛行が可能。
・調査性能向上 → 暗闇/降雨環境下で、カメラのパン・チルトで調査可能なことを確認。
・通信性確認→ 試験と解析を実施し、実機で通信可能な見通しが得られた。
付帯設備：
・ケーブルドラム → 電動化したケーブルドラムの性能を確認。
・俯瞰カメラ→ 俯瞰カメラにて飛行中のドローンを監視し、操縦性の改善を図った。

水滴滴下治具RPV開口上部（高さ7000mm）

RPV内部(調査範囲)模擬

降雨（水滴滴下）模擬RPV開口下部（高さ2500mm）

モックアップ設備外観
CRD開口

RPV開口模擬
12.8m

操作室
TIP案
内管

CRD
開口出口

CRD
開口入口

CRD開口手前/操作室模擬

1.8m

8.1m

CRD開口/TIP案内管模擬

2021年度試験設備外観©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.42

２）. 開発の流れ
2021年度成果（課題）対象

内容/結果例
要素試験

工法全体①有線ドローン、無線ドローン双方のメリット/デメ
リット/課題抽出

要素試験
有線・無線
ドローン
/アクセス
装置

①機体内部品の発熱[有線]②飛行時間の裕度不足[無線]③ケーブルドラムからのケーブル送出し不良

要素試験①一部の搭載電子部品の耐放射線性不足

個別課題(例)②飛行可能な開口サイズについて、□800であれば接触しつつ通過可能[有線/無線]③ペイロードの裕度が無く、他PJ開発の小型線量計の無線化が困難[無線]2022年度
机上検討/試作機設計・製作

試験

2023年度(※)

2024年度以降（※）

実機適用性検討/組合せ試験

実機適用準備調査計画の見直し

開発計画案の策定

実機開発計画の策定①有線/無線ドローンの調
査手順見直し②調査計画のケーススタ
ディ③課題の再確認①工法の評価項目/目標
ゴールの設定②2022年度機能確認試験の概要/試験項目の検討③2022年度以降の開発計画
案の策定

既製品・技術の再調査①発熱の少ない電子部品の調査②搭載カメラの再評価③他PJ開発装置（アクセス装置・ケーブル介助装置）の適用性調査装置設計・試作

機能確認試験

①前提/設計条件/要求仕様の再整理②実機用装置の設計（一次設計）③軽量大容量バッテリーの調査④他PJ開発装置の評価・改善検討①要求仕様の達成可否（見込み）の確認②2023年度以降の改善点の確認①装置設計/試験結果を反映し、必要に応じて開発計画見直し
②墜落時のリカバリ、ス
タック時の回収方法、汚染時の対策等のリスク対応
シナリオ検討③実機調査計画の策定－（2022年度は単体機
能確認に重点を置いた試験を予定）

実機調査
装置製作
動作
確認

ﾌｨｰﾄﾞﾊﾞｯｸモックアップ
検証

作業手順・
調査工程
詳細化

既製品・技術の再調査①耐放射線性低下の原因
品を含まないフライトコント
ローラの調査

電子部品の検討

機能確認試験

①既製品が存在しない場合に電子部品の新規設計/試
作①照射試験を実施し、耐放射線性を確認

操作・制御方法の調査①飛行時の安定性向上可能な制御方法の調査②操作性の改善必要性検討

制御方法の検討

機能確認試験

①各機能確認試験結果を反映し、実機用装置を設
計②組合せ試験を実施①開発中のドローンへの実装可否を検討②操作性向上のための改善
検討①飛行時の安定性向上程度を確認

モックアップ準備

既製品・技術の再調査①無線ドローンに搭載可能な軽量線量計の調査

線量計の開発機能確認試験

①既製品が存在しない場合に線量計の新規設計/試作①要求機能の達成可否を確認①モックアップ検証計画の作成②モックアップ設備の基本
設計

装置改善/組合せ試験

作業訓練

見直し
実機適用
実機想定項目の評価・手順反映
・調査ルート・調査性能（カメラ視認性）
・飛行時間、飛行性能（操作性能含む）
・取得情報の見通し
・伸縮ロッド、ｹｰﾌﾞﾙﾄﾞﾗﾑ、ｹｰﾌﾞﾙ支援、等の周辺機器の性能評価

2023年度以降の計画は、事業実施者の案として記載するもので決定事項ではありません。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.43

３）. 開発課題と対応方針(1/3)
No.

1

2
3

大項目
調査工法
全体

中項目

―

ペデスタル 伸縮ロッド
内へのアク
セス装置

開発課題

一連の調査工法の成立性
2021年度試験結果を踏まえ、有線/無線（X-2ペネ～CRD開口へのア ドローンと付帯設備（他事業開発品含
クセス含む）
む）を用いた場合の一連の調査工法を検討する。
ロッド収縮時のケーブル挟み 伸縮ロッド内部に、ケーブルを内包する込み構造とする。（他事業の水平展開）
電子部品の耐放射線性
適用条件（空間線量率や調査時間）を整理し、照射試験により、電子部品の耐放
射線性を確認する。
機器の耐久性45

6

7

実機模擬環境下での連続稼働試験を実施し、耐久性を確認する。

ケーブルドラ ケーブル送り出しの改善
・ケーブルドラム構造・機能見直し
ム（有線ド・ドラム背面への・送り出し量の確認方法検討
ローン用）
ケーブル送り出し事象（カメラの追設等）
・ケーブル送りローラの空転・送り出し量の確認不可
ケーブルドラム駆動用ケーブ 駆動用ケーブルを介助可能な装置を検
ルの処理
討する。
（ペデスタル内調査で開発中のケーブル介助装置の適用可否検討も含む）
電子部品の耐放射線性
適用条件（空間線量率や調査時間）を整理し、照射試験により、電子部品の耐放
射線性を確認する。
機器の耐久性8

対応方針

実機模擬環境下での連続稼働試験を実施し、耐久性を確認する。

2022年度
対応有無

〇
〇
―
（無し）
―
（無し）

2022年度の試験・実施項目
・他事業へ聞き取り
・机上検討

試作機設計へ反映し、単体機能試験を実施―（ペデスタル内調査の開発実績を参照可能かつ、装置のペイロード制約が小さいため遮蔽対策等
もし易いことから2023年度以降に実施）―（実機装置設計が決まり、実機相当品で確認することが合理的と判断し、2023年度以降に実施）

対応
スライドNo.
No.46～48

No.54
―

―

試作機設計へ反映し、単体機能試験を
実施

〇

〇

―
（無し）
―
（無し）

No.55

・机上検討
・他事業へ聞き取り
・試作機設計へ反映し、単体機能試験を実施―（比較的低線量率（約10Sv/h）であるペデスタル
外を走行する点かつ、装置のペイロード制約が小さいため遮蔽対策等がし易いことから2023年度以降に実施）―（実機装置設計が決まり、実機相当品で確認することが合理的と判断し、2023年度以降に実施）

No.56

―

―

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.44

３）. 開発課題と対応方針(2/3)
No.

大項目

中項目

開発課題

ペデスタル 有線/無線
ドローンの小型化
内からRPV ドローン共通
9
内部へのア
クセス装置
飛行制御
10
11

12

13

14

小型化についてケーススタディを実施する。
（搭載機器の削減による小型化も検討）

制御方式の見直し

カメラレンズへの水 レンズにコーティングを施す等、対策を検討
滴付着する。
着陸位置確認付帯設備に照明を追加する等、対策を検討（2021年度の暗闇環 する。
境でのワンスルー試
験時、着陸位置の視認性に課題有り）
電子部品の耐放射 ・新たなフライトコントローラの調査（2021年
線性度照射試験でコンパスセンサが使用不可と判断したため）・適用条件（空間線量率や調査時間）を整理し、通電状態での照射試験により、電子部品の耐放射線性及び機器動作へ影響を確認する。（カメラ映像への影響確認含む）
機器の耐久性
実機模擬環境下での連続稼働試験を実施
し、耐久性を確認する。
飛行高度上限引き
上げ

15

対応方針

試験により、11m（炉心支持板高さ）以上の飛行が可能かを確認する。
（2021年度試験で、調査に必要な目標飛行高さ7mの飛行が可能であることを確認しているため、対応はHOLDとし、他事業や他課題の対応結果を受け、再度対応要否を確認する。）

2022年度
対応有無

2022年度の試験・実施項目〇

・机上検討
・試作機設計へ反映し、単体機能試験
を実施

〇
〇

机上検討

対応
スライドNo.
No.49

No.70

試作機設計へ反映し、単体機能試験を実施

No.50, 52

試作機設計へ反映し、単体機能試験を実施〇

No.54～55

・フライトコントローラ調査
・照射試験実施
No.51, 53
No.80～81
No.86～88

〇

―

―
（無し）

(実機装置設計が決まり、実機相当品で確認することが合理的と判断し、2023年度以降に実施)

―
（無し）

―
（HOLD）――©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.45
対応
スライドNo.

〇2022年度の試験・実施項目
試作機設計へ反映し、単体機能試験を実施〇

試作機設計へ反映し、単体機能試験を
実施

No.50

〇

・机上検討
・要素技術の試作

No.52３）. 開発課題と対応方針(3/3)
No.

大項目

中項目

開発課題

ペデスタル 有線ドローン
16 内からRPV
内部へのア
クセス装置

電子部品の発熱

17
無線ドローン18

調査映像への機体
の映り込み

その他

・バッテリーの見直しを検討する。
・消費電力の低減策検討〇

他事業でのインス
ペデスタル内調査用のインストール装置
トール装置によるX-2 の流用可否、不可の場合は変更点を整
ペネ通過の成立性 理する。

〇

リスク対応

ドローン墜落時の影 リスク抽出及び対応策を検討し設計へ反
響評価
映する。

〇

リスク抽出及び対応策を検討し設計へ反
映する。

No.50

・机上検討
・要素技術の試作

PCV内へのインストール
装置

機器の汚染
22

2022年度
対応有無

構造見直しを検討する。

（2021年度試験で、調査に必要な飛行時間を達成
可能な見通しは得たが、付帯設備との組合せや裕度を考慮し、検討を継続実施。 ）19

21

機体内構造の見直しや、ヒートシンク/空冷ファンの追加する等、対策を検討する。

搭載可能な軽量放 小型かつ軽量な放射線センサを検討する。
射線センサの調査又は検討
飛行時間の延長

20

対応方針

―
（無し）

No.52

・机上検討
・要素技術の試作

No.57～60

机上検討

No.69

―
（調査が成立する装置設計を優先的に検討することが合理的と判断し、2023年度以降に実施）―©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

No.46

１号機

４）. 2022年度実施内容 ①調査計画の見直し
・下表のケーススタディの結果、有線・無線ドローンの運用として、以下運用が調査成立性が高いと判断。
1. 飛行時間に裕度のある有線ドローンにより、損傷状態および後続の無線ドローンの飛行ルート確認する。
可能であればRPV内底部（ペデ内プラットフォームから高さ約7m）を調査し帰還する。
2. 無線ドローンで、有線ドローンで調査不可の領域である炉心支持板上面付近（ペデ内プラットフォームから高さ約11m）までを調査する。
・2022年度の試作機は有線・無線ドローンそれぞれの役割に応じた搭載機器や機体形状とする。
調査装置構成

No.

調査ケース

有線
ドローン

無線
ドローン

調査手順

ドローン搭載調査機器（※１）
調査装置

有線ドローン単機で、RPV内底部（高 有線ドローン
度約７ｍ）の調査

メリット

機器
・操縦用
・長時間の飛行（調査）が可能/調査用カメラ ・通信（操縦/映像)が安定
・線量計

デメリット

調査成立性

調査成立性(※2)（映像取得のみ）・飛行自由度/高度に制限（2021年
度試験結果：最大飛行高さ8m）。
・RPV内底部まで垂直にアクセス
有線ドローン1
1機△
できない場合は、牽引ケーブル長
単機の増加により、調査位置まで到達
不可のリスク有り
無線ドローン単機で、RPV内底部（高 無線ドローン ・操縦用
飛行自由度/高度に裕度有り
・飛行可能時間が短い（2021年度
度約７ｍ）の調査/調査用カメラ
試験結果：約6分）
無線ドローン
・線量計
・映像ノイズ有り（マルチパスのた
2
1機
×
単機
め）
・無線通信不可のリスク有り
１．無線ドローンAで、損傷状態およ 無線ドローンA ・操縦用カメラ ・無線ドローンA/Bの共通メリットは ・無線ドローンA/Bの共通の共通
び後続の無線ドローンBの飛行ルー （事前調査用）
No.２に同じデメリットはNo.２に同じ
トを確認し、帰還・無線ドローンAは飛行時間延長可 ・飛行可能時間が短いことで、十無線ドローンB ・操縦用
無線ドローン
分調査ができない可能性有り/調査用カメラ 能（機体軽量化のため）
3
2機（※１） ２．無線ドローンBで、RPV内底部（高 （調査用）△
複数機
度約７ｍ）の調査
・無線ドローンAにより、飛行ルートを・線量計
把握可能なため、無線ドローンBの
飛行時間を短縮可能
１．有線ドローンで、損傷状態および 有線ドローン ・操縦用
・有線ドローンはNo.１、無線ドローン 有線ドローンはNo.１、無線ドロー
後続の無線ドローンの飛行ルート確 （事前調査用） /調査用カメラ はNo.２のメリットに同じンはNo.２のデメリットに同じ認。可能であればRPV内底部（高度・線量計・有線ドローンにより、無線ドローン
有線ドローン
の飛行ルートを把握可能なため、無無線ドローン ・操縦用
4
1機
1機（※１） 約７ｍ）を調査し帰還/無線ドローン〇
２．無線ドローンで、RPV内底部（高 （調査用）/調査用カメラ 線ドローンの飛行時間を短縮可能
組合せ
度約７ｍ）から上部（炉心支持板上・RPV内上部の追加情報取得の見通・線量計面）（高度約11m）までの調査
し有り（※１）検討進捗状況により、機体数、調査手順およびドローン搭載調査機器構成は随時見直し
調査成立性凡例：（※２）映像取得のみを目的とし、ドローン機体に線量計を搭載しない場合の調査成立性。有線ドローンの場合は線量計のケーブルが不要となるため複合 ◎：成立性が高く、追加情報が得られる可能性有り
ケーブルの軽量化が可能となり、飛行高度を向上することが可能。無線ドローンの場合は線量計の質量分、機体質量を軽量化可能なため、飛行可能時間を 〇：成立性が高い
延長可能△：一部成立しない可能性有り
×：成立性が低い

〇

×

△

◎

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.47

４）. 2022年度実施内容 ②調査システム全体構成(1/2)
区分

有線ドローンによる調査システム

無線ドローンによる調査システム

装置構成

有線ドローン/伸縮ロッド走行台車/ケーブルドラム走行台車/ケー
ブル介助装置/インストール装置/その他の装置（監視カメラ等）

無線ドローン/伸縮ロッド走行台車/ケーブル介助装置/インストール
装置/その他の装置（監視カメラ等）

概要図
（インス
トール後）

無線ドローン（調査装置）

有線ドローン
ケーブル（調査装置） 有線用伸縮ロッド 介助装置
走行台車

ケーブルドラム
走行台車

有線ドローン

無線用伸縮ロッド
走行台車
ケーブル
介助装置

無線ドローン
伸縮ロッド走行台車

伸縮ロッド走行台車

俯瞰図
（インス
トール後）

ケーブルドラム走行台車

ケーブル介助装置

ケーブル介助装置©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.48

４）. 2022年度実施内容 ②調査システム全体構成(2/2)
区分•
有線ドローン

有
線

有線用
伸縮ロッド
走行台車

•
•
•
•
•

ケーブル
ドラム
走行台車

•

•
無線ドローン
無
線

有
線
/
無
線
共
通

無線用
伸縮ロッド
走行台車
ケーブル
介助装置
インストール
装置
その他補機

2022年度試作有無

装置概要

•

X-2ペネの350A開口部からインストールし、ペデスタル外プラットホームを飛行し、CRD開口部からペデスタル内に侵入し、RPV底部の想定開口部よりRPV内部にアクセスする。
伸縮ロッド先端から送り出されている複合ケーブルを牽引しながら、RPV内底部（CRD交換用プラット
ホームより約7m）の調査（映像取得/線量率測定）する。
有線ドローンのインストール後に、X-2ペネの350A開口部からPCV内へインストールされ、B1調査装置の残置機を乗り越えて、CRD開口部の手前まで走行する。
伸縮ロッドをCRD開口部よりペデスタル内部のRPV底部の想定開口部下部付近まで伸長する。
ロッド先端に、有線ドローンの複合ケーブルを送り出し/巻き戻し可能な機構を有する。
伸縮ロッド走行台車のインストール後に、X-2ペネの350A開口部からインストールし、B1調査装置の残置機を乗り越えて、伸縮ロッド走行台車の手前まで走行する。
ケーブルドラムは、有線ドローンの複合ケーブルを巻き付け、ケーブルの送り出し/巻き戻し可能な機構を有する。また、有線ドローン用の複合ケーブルは伸縮ロッド走行台車の伸縮ロッドに沿わせロッド先端のケーブル送出し/巻戻し機構を介して有線ドローンへ接続する。

X-2ペネの350A開口部からインストールし、ペデスタル外プラットホームを飛行し、CRD開口部からペデスタル内に侵入し、RPV底部の想定開口部よりRPV内部にアクセスする。
伸縮ロッド先端の無線機と無線通信しながら、炉心支持板上面（CRD交換用プラットホームより約11m）の調査（映像取得/線量率測定）する。

2021年度試作機を改良

○

○

No.54
•

○

•

○

X-2ペネの250A開口部よりインストールし、伸縮ロッド走行台車又はケーブルドラム走行台車の、ペデ
スタル外プラットホーム上に敷設された複合ケーブルをB1調査装置の残置機手前までの領域で、引っ掛かり等の不具合が生じないように、ケーブル介助機構により介助・移動する。

○

X-2ペネの既設ガイドパイプよりPCV内部に装置をインストールする装置。

○

No.55

No.40,
52～53

他事業開発装置※を一部改良

No.54
他事業開発装置※を一部改良

No.56（一部試作）
X-2ペネの開口部に設置し、インストール/アンインストール時の補助をする。（インストール/アンインス
トール時の監視カメラ、アンインストール時の装置の線量率測定装置及び洗浄装置、緊急時の複合ケーブルの切断装置を想定（補機は今後の検討結果により適宜見直すこととする）。

ケーブルドラムは2021年度
試作機を改良走行機能は他事業開発装置※を一部改良

2021年度試作機を改良○••

No.49～51
他事業開発装置※を一部改良

無線ドローンのインストール後に、X-2ペネの350A開口部からPCV内へインストールされ、B1調査装置の残置機を乗り越えて、CRD開口部の手前まで走行する。
伸縮ロッドをCRD開口部よりペデスタル内部のRPV底部の想定開口部下部付近まで伸長する。
ロッド先端には、無線通信用の送受信機を有し、無線ドローンと無線通信する。

•

試作機説明
スライドNo.

他事業開発装置※を一部改良、
し350A用のみ要素試作

No.57～60

2022年度は試作無し－－※PCV内部詳細調査技術の開発©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.49

４）. 2022年度実施内容 ③2022年度試作機（有線/無線ドローン小型化）• 機体内の部品や部品配置を見直すことで有線/無線ドローン共に2021年度試作機よりも小型化• 無線ドローンについては、有線ドローンで調査不可の領域（ RPV内上部や壁面を想定）を調査する計画のため、機体下部のカメラのパン・チルト機能を無くし、空いたスペースにバッテリー、線量計を配置する設計とし、有線ドローンよりも小型化を達成。
2021年度からの改善項目
No.※1
９

2021年度成果より抽出した開発課題

2022年度対策実施内容

ドローンの小型化

部品配置・構成を見直し、小型化※1 No.43～45の開発課題と対応方針の開発課題No.に対応
下部カメラ
パン：±180°
チルト：0～-90°

270mm

320mm

270mm

370mm

450mm

2022年度有線ドローンの機体下部外観

270mm
バッテリー
ケース

下部カメラ
パン・チルト無し

2021年度無線ドローン（有線ドローンも同様形状）

2022年度有線ドローン

2022年度無線ドローン

模擬線量計

2022年度無線ドローンの機体下部外観

ドローン小型化（2021年度ドローン試作機との比較）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）
４）. 2022年度実施内容 ③2022年度試作機（有線ドローン(1/2)）

No.50

１号機

インスト-ル装置寸法制約φ290mm

2021年度からの改善項目
こ

2022年度対策実施内容

１１

カメラレンズへの水滴付着 カメラレンズに親水コーティング

１２

着陸位置確認

コネクタ
ケース

伸縮ロッド走行台車とケーブルドラム走行台車に着陸位置の目印となるLEDライト追加（No.54～55参照）• コンパスセンサを除いたフライトコントローラを搭載• 照射試験によりカメラを選定し搭載（スライドNo80～81参照）

１３

電子部品の耐放射線性

１６

電子部品の発熱

１７

調査映像への機体の映り
ケーブル接続部の見直し設計
込み

複合
ケーブル

空冷ファンの追加

370mm

No.※1

1自由度(前後)2021年度成果より抽出した開発課題※1 No.43～45の開発課題と対応方針の開発課題No.に対応

ケース
内部

線量計模擬質量40gを配置
電源コネクタ通信コネクタ複合ケーブル
抜止クランプ

電源/通信ケーブル

270mm

2022年度試作機イメージ図

2022年度試作機外観

2022年度試作機内部※2 線量計用光ファイバー(0.04g/m)搭載は無し。
保護用のPEEKチューブは搭載有り。

水平方向飛行時の様子©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.51

４）. 2022年度実施内容 ③2022年度試作機（有線ドローン(2/2)）
ドローン機体内部の構成
DC-DCコンバータ

追加したDC-DCコンバータの様子
事前確認試験でドローンの出力不足により、目標高さ(7m)の飛行が出来なかったため、対策としてDC-DCコンバータを1台追加し、ドローンの出力容量を1200Wから
1500Wへ増量した。

フライトコントローラ外観
2021年度照射試験で不具合が見られた、フライトコントローラ内のコンパスセンサ
について、コンパスセンサを除いたフライ
トコントローラを搭載

2022年度有線ドローン試作機構成概要©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）
４）. 2022年度実施内容 ③2022年度試作機（無線ドローン(1/2)）

１号機
インストール装置寸法制約：φ290mm

2021年度からの改善項目
2021年度成果より抽出した開発課題

フライトコントローラ

2022年度対策実施内容

１１

カメラレンズへの水滴付着 カメラレンズに親水コーティング

１２

着陸位置確認１３

電子部品の耐放射線性

１８搭載可能な軽量放射線センサの調査又は検討

１９

バッテリー
ケース

伸縮ロッド走行台車とケーブルドラム走行台車に着陸位置の目印となるLEDライト追加（No.54～55参照）• コンパスセンサを除いたフライトコントローラを搭載• 照射試験によりカメラを選定し搭載（スライドNo80～81参照）
小型かつ軽量な放射線センサを開発中

320mm

No.※1

No.52

• 開発品バッテリーの要素試作• 消費電力少ない映像用無線機の搭載（1W→0.01Wへ見直し）

飛行時間の延長※1 No.43～45の開発課題と対応方針の開発課題No.に対応

270mm

2022年度試作機イメージ図

小型線量計(パルス計測型)外観※2
項目

模擬線量計
（開発中の小型線量計試作品の外径寸法を模擬したケース。質量は200ｇに調整）

2022年度試作機
項目

開発品バッテリー要素試作外観
開発品バッテリー
通常バッテリー
（開発中）

外観
外観

2022年度試作機外観

サイズ

165×80×35mm (アンテナ除く)

重量367g(本体280g, 乾電池4本96g)※2 パルス計測型の開発と並行して、別手法のCOMS型の線量計も成立性を検討中。重量については、次年度以降の開発目標は200g以下

サイズ
容量
重量

46×60×53mm
6000mAh（設計値）
298g（実測値）

44×135×30mm
4600mAh
385g©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.53

４）. 2022年度実施内容 ③2022年度試作機（無線ドローン(2/2)）

ドローン機体内部の構成

映像系送信機の送信出力を1W(2021年度搭載品)
から0.01Wへ見直した。
（待機消費電力の低減,
小型化・軽量化のため。）

フライトコントローラ外観
2021年度照射試験で不具合が見られた、フライトコントローラ
内のコンパスセンサについて、
コンパスセンサを除いたフライト
コントローラを搭載

2022年度無線ドローン試作機構成概要©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.54

４）. 2022年度実施内容 ③2022年度試作機（有線/無線用伸縮ロッド走行台車）
他事業開発装置との主な相違点

2021年度からの改善項目
No.※1

2021年度成果より抽出した開発課題区分

2022年度対策実施内容

ロッド収縮時のケーブル 伸縮ロッド内部に、ケーブルを内包する構造とする。
挟み込み（他事業（PCV内部詳細調査技術の開発）の水平展開）

２※1 No.43～45の開発課題と対応方針の開発課題No.に対応

•
•
有線用
•
•
•
無線用
•

他事業開発装置との主な相違点
ロッド先端のケーブル送り機構の追加
ケーブルガイドリングの追加
ドローン着陸位置の目印となるLEDライト追加
ロッド先端のカメラのパンチルト範囲
ロッド先端の無線機の追加
ドローン着陸位置の目印となるLEDライト追加

ケーブル送り機構
伸縮ロッド
簡易複合ケーブル※2

カウンター
ウェイト
(両サイド
合計約3kg)

伸縮ロッド伸展時

ロッド内部

前方走行ガイド
LEDテープ
後方走行ガイド

内包
チューブ

伸縮ロッド

フロン
テープ※4

有線ドローン
複合ケーブル

電源/信号ケーブル用の内包チューブ(有線用/無線用共通)

ケーブル
ガイドリング追加※2 長納期品によるケーブル複合化不可の代替案

2022年度試作機外観（有線用）

ケーブル
ガイドリング

ローラー

ロッド
先端方向

無線機

複合ケーブル
カメラ

有線用ロッド先端部カメラのパン
チルト範囲の見直し※3
LEDテープ
前方走行ガイド
後方走行ガイド

2022年度試作機外観（無線用）※3 装置後部のドローン用複合ケーブル状態を監視するため。

有線ドローン用
複合ケーブル

有線用ロッド先端のケーブル送り機構外観

事前動作確認時のガイドリングの追加※4 ケーブルガイドリングや有線ドローン用複合ケーブルと装置が接触する箇所には
複合ケーブルと接触部の摩擦を軽減するためにフロンテープを巻きつけた。

有線ドローン用の複合ケーブルの取り回し概要©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.55

４）. 2022年度実施内容 ③2022年度試作機（有線用ケーブルドラム走行台車）
他事業開発装置※2との主な相違点

2021年度からの改善項目
No.※1

５

2021年度成果より抽出した開発課題
ケーブル送り出しの改善
・ドラム背面へのケーブル
送り出し事象・ケーブル送りローラの空転
・送り出し量の確認不可

他事業開発装置との主な相違点• ケーブルガイドリングの追加• 前方走行ガイド構造の見直し• ドローン着陸位置の目印となるLEDライト追加

2022年度対策実施内容
・ケーブルドラム構造・機能見直し
・ケーブル送り出し方向の見直し
・ローラー挟み込み力の向上
・カメラ追設による送り出し量確認※2 PCV内部詳細調査技術の開発で開発中の調査装置のクローラを搭載※1 No.43～45の開発課題と対応方針の開発課題No.に対応
ケーブルガイドリング
ケーブル
送り出し方向複合ケーブル※3

ドラム背面へのケーブル送り出し事象（2021年度）

前方走行ガイド
有線ドローン用
複合ケーブル

走行ガイド改良前

ケーブル送り出し方向

ケーブルドラム
後方走行ガイド

2022年度試作機外観※3 事前確認試験時に電圧降下により有線ドローンの出力不足が確認された。ケーブルドラム走行台車の複合ケーブル内の電源用ケーブ
ルが細く電圧降下が大きくなったことが原因であったため、AWG14から
AWG6へ見直し、電圧降下対策をした。ケーブルドラム走行台車の複合ケーブルの直径はφ30mmからφ40mm程度になる見通し。

ローラー

走行ガイド改良後

ケーブル送り出し機構の改良（2022年度）

前方走行ガイド構造の見直し

ケーブル送り出しの改善©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）
４）. 2022年度実施内容 ③2022年度試作機（ケーブル介助装置）
2021年度からの改善項目
2021年度成果より抽出した開発課題

No.※1

６

ケーブルドラム駆動用ケーブルの処理2022年度対策実施内容
ケーブル介助装置の試作（他事業（PCV内部詳細調査技術の開発）の水平展開）

１号機

No.56

他事業開発装置との主な相違点

他事業開発装置との主な相違点
ケーブル介助機構に横スライド機構を追加（有線ドローンでの調査の場合は2本の複合ケーブルを介助する必要があるため）
有線ドローン
ケーブル（調査装置） 有線用伸縮ロッド 介助装置
走行台車

※1 No.43～45の開発課題と対応方針の開発課題No.に対応
ケーブルドラム
走行台車

有線ドローンによる調査システム

カメラ
伸縮ロッド走行台車用
複合ケーブル模擬

横スライド機構

複合ケーブル

伸縮ロッド走行台車用
複合ケーブル模擬

ケーブルドラム走行台車
用複合ケーブル模擬

ケーブルドラム走行台車
用複合ケーブル模擬

クローラ
ケーブル介助用ローラー2022年度試作機外観

2本の複合ケーブルを介助する際の様子©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.57

４）. 2022年度実施内容 ③2022年度試作機（350A用インストール装置(1/4)）
2021年度からの改善項目
No.※1

２０

2021年度成果より抽出した開発課題

2022年度対策実施内容

他事業でのインストール 350A用インストール装置の試作装置によるX-2ペネ通過 （他事業（PCV内部詳細調査技術の開発）の水平展開）の成立性

他事業開発装置との主な相違点
他事業開発装置との主な相違点
ケーブル押出しローラの追加（有線ドローンでの調査の場合は2本の複合ケーブルを捌く必要があるため）※1 No.43～45の開発課題と対応方針の開発課題No.に対応

伸縮ロッド
走行台車用
複合ケーブル模擬
ローラ

ローラ

ケーブルドラム
走行台車用
複合ケーブル模擬

バケット部
バケット部

2022年度試作機外観
2本の複合ケーブルを捌く様子©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.58

４）. 2022年度実施内容 ③2022年度試作機（350A用インストール装置(2/4)）
以下に有線ドローンによる調査時の350Aペネトレーションを用いた、装置のインストールのイメージを示す。
ケーブルドラム
シールボックス

ケーブルドラム
走行台車

PCV外

有線ドローン

PCV内へインストール
インストール装置

伸縮ロッド走行台車①初期状態②バケット部へドローン設置③ドローンインストール④ドローンPCV内到着⑤ドローン上昇⑥ドローンプラットフォーム着陸

PCV内©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.59

４）. 2022年度実施内容 ③2022年度試作機（350A用インストール装置(3/4)）
以下に有線ドローンによる調査時の350Aペネトレーションを用いた、装置のインストールのイメージを示す。

PCV内へインストール⑦インストール装置回収⑧バケット部へ伸縮ロッド走行台車設置⑨伸縮ロッド走行台車インストール⑩伸縮ロッド走行台車PCV内到着⑪バケット部を屈曲し伸縮ロッド走行台車を降下⑫伸縮ロッド走行台車プラットフォーム接地©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.60

４）. 2022年度実施内容 ③2022年度試作機（350A用インストール装置(4/4)）
以下に有線ドローンによる調査時の350Aペネトレーションを用いた、装置のインストールのイメージを示す。

PCV内へインストール⑬インストール装置回収⑯ケーブルドラム走行台車PCV内到着⑭バケット部へケーブルドラム走行台車設置⑮ケーブルドラム走行台車インストール⑰バケット部を屈曲しケーブルドラム走行台車を降下 ⑱ケーブルドラム走行台車プラットフォーム接地©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.61

４）. 2022年度実施内容 ④単体機能確認試験項目(1/3)
対象

区分

項目

試験
No.

有線

無線

○

○

○

○

○

○

飛行機能
（揺らぎ）

③

―

○

飛行機能
（飛行時間）

④

○

○

○

○

⑥

○

○

―

○

―

○

○

○

○
○

アウトプット/判定基準

単体機能確認試験

該当箇所(a) ドローン①

飛行高さ確認試験

目標高さ（有線：7m、無線：11m）到達可否

No.73

②

ペイロード確認試験

最大ペイロードNo.74

狭隘部通過性確認試験

・通過可能な最小空間・飛行時の揺らぎ量（垂直方向）

飛行時間確認試験

飛行可能時間

カメラ性能確認試験（暗闇・水蒸気環境）

暗闇・水蒸気環境での対象物の視認可否

カメラ照射試験・映像の時間変化
・耐放射線性（目標1000Gy）

No.80～81⑦

飛行時視認性確認試験

飛行時の映像の揺らぎ状態

No.82

⑧

線量計照射試験

測定可能範囲（2022年度開発目標：0～100Sv/h）⑨線量計ノイズ影響確認試験

線量計のノイズ影響可否

耐放射線性

⑩

ドローン照射試験

ドローンの耐放射線性（目標1000Gy）

○

電子部品
性能

⑪

温度/電流値確認試験

出力上昇に伴う、電子部品（ESC）の温度/電流値変
化

No.89

○

防水機能

⑫

防水性能確認試験

防水性能（参考測定）

No.90

飛行機能
（揚力）

視認/照明機能

線量率測定機能（無線のみ）⑤

No.75～76
No.77
No.78～79

No.83～84
No.85
No.86～88©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.62

４）. 2022年度実施内容 ④単体機能確認試験項目(2/3)
対象

区分
有線

項目

無線

試験
No.

単体機能確認試験

アウトプット/判定基準

該当箇所(b) 伸縮ロッド走行台車
○

○

○

○

○

○

牽引機能
走行機能

牽引力確認試験ケーブル牽引力の実力値（乾燥or濡れ状態）

No.91～92

走行性能確認試験走行性能確認試験※有線用：試験(b)-②, (c)-②を同時に実施

グレーチング上の走行性（乾燥or濡れ状態）

No.93

踏破性能確認試験

B1調査装置残置物の踏破可否（乾燥or濡れ状態）

No.94

④

ロッド伸縮試験（有線用：試験(b)-④⑤⑥⑦, (c)-④を同時に実施/無線用：試験(b)-④⑤を同時に実施）

・伸縮時間
・たわみ量
CRD開口部の構造物の通過性能⑤

通過性能確認試験（有線用：試験(b)-④⑤⑥⑦, (c)-④を同時に実施/無線用：試験(b)-④⑤を同時に実施）⑥

複合ケーブル送り出し/巻戻し試験（ロッド伸縮との連動性）（有線用：試験(b)-④⑤⑥⑦, (c)-④を同時に実施）

複合ケーブル送り出し/巻戻し時のロッド伸縮との連動性⑦

複合ケーブル送り出し/巻戻し試験（ケーブルド
ラムとの連動性）（※有線用：試験(b)-④⑤⑥⑦, (c)-④を同時に実施）

複合ケーブル送り出し/巻戻し時のケーブルドラムとの連動性①②③

ロッド伸縮機能
○

○

○

○

○

○

―

—

複合ケーブル送り出し/巻戻し機能

No.95～98©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.63

４）. 2022年度実施内容 ④単体機能確認試験項目(3/3)
対象

区分
有線

項目

無線

試験
No.

単体機能確認試験

アウトプット/判定基準

該当箇所(c) ケーブルドラム走行台車
○

―

○

—

○

―

○

―

牽引機能
走行機能

牽引力確認試験ケーブル牽引力の実力値（乾燥or濡れ状態）

No.99

走行性能確認試験※有線用：試験(b)-②, (c)②を同時に実施

グレーチング上の走行性（乾燥or濡れ状態）

No.100

踏破性能確認試験

B1調査装置残置物の踏破可否（乾燥or濡れ状態）

No.101

複合ケーブル送り出し/巻戻し試験（伸縮ロッドとの連動性）※有線用：試験(b)-④⑤⑥⑦, (c)④を同時に実施

複合ケーブル送り出し/巻戻し時のケーブ
ルドラムとの連動性

牽引力確認試験ケーブル牽引力の実力値（乾燥or濡れ状態）

No.102

走行性能確認試験

グレーチング上の走行性（乾燥or濡れ状態）

No.103～104③

ケーブル把持性能確認試験

ケーブル把持性能④

ケーブル送り力確認試験

ケーブル送り力/速度/クランプ力⑤

転倒確認試験

ケーブル介助時の転倒可否①

屈曲負荷動作確認試験

バケット部に負荷がある場合の屈曲性能

No.109～110②

ケーブル送り力確認試験

ケーブル送り力/クランプ力

No.111～112③

ケーブル送り時動作確認試験

2本同時のケーブル送り出し可否①②③

複合ケーブル送
り出し/巻戻し機
能④

No.95～98(d) ケーブル介助装置
○

○

○

○

○

○

○

○

○

○

牽引機能
走行機能
ケーブル介助機能①②

No.105
No.106～107
No.108(e) インストール装置（350A用）
○

○

○

○

○

○

インストール/ア
ンインストール機
能No.113©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.64

４）. 2022年度実施内容 ⑤単体機能確認試験設備(1/2)
以下に有線/無線ドローン、伸縮ロッド走行台車、ケーブルドラム走行台車用の試験設備の概要を示す。
B1調査装置残置機模擬RPV開口想定位置
約10m

B1調査装置の残置機模擬
梯子端

TIP
案内管
開口
内側

開口外側

試験架台

CRD開口部模擬操作室模擬2022年度試験設備外観©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.65

４）. 2022年度実施内容 ⑤単体機能確認試験設備(2/2)
以下にケーブル介助装置、350A用インストール装置用の試験設備の概要を示す。
350Aペネトレーション模擬

350Aペネトレーション模擬

B1調査装置残置機模擬

PCV内プラットホーム模擬

B1調査装置の残置機模擬

2022年度試験設備外観©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.66

４）. 2022年度実施内容 ⑥単体機能確認試験結果まとめ(1/3）
対象

項目

試験
No.

単体機能確認試験

試験結果

アウトプット/判定基準

実機適用性

有線仕様

無線仕様

有線仕様

無線仕様

(a) ドローン

飛行機能
（揚力）

①
②

飛行機能
（揺らぎ）

③

飛行機能
（飛行時間）

④

視認/照明
機能

⑤

飛行高さ確認試験

目標高さ（有線：7m、無線：11m）到達可否

目標高さ（7m）にて10秒間ホバリング可能目標高さ（11m）にて10秒間ホバリング可能調査位置であるRPV内底部まで到達可能な見通し。

炉心支持板上面まで到達可能な見通し。

ペイロード確認試験

最大ペイロード

933g

600g

目標飛行高さ飛行時に、ペイロードの裕度無し。

追加機器搭載可。ただし、飛行
時間とのバランスは要検討。

狭隘部通過性確認
試験①通過可能な最小空間②飛行時の揺らぎ量(垂直方向)①：□700mm/□500mm（垂直/水平）②：211mm/275mm（長手/短手）①：□600mm/□500mm（垂直/水平）②：253mm/258mm（(長手/短手）

想定開口径φ1m通過可能な見通し（ただし、パイロットの技量による）

想定開口径φ1m通過可能な見通し（ただし、パイロットの技量による）

飛行時間確認試験

飛行可能時間―線量計無：10分4秒
線量計有：8分40秒
線量計(有)+錘(300g)：6分47秒―

追加装置を限定することで飛行時間を延長することが可能。

水蒸気(無)：2.5m先視認可
水蒸気(少)：2.5m先視認可
水蒸気(多)：2.5m先視認不可

水蒸気量が少ない場合においては、RPV内壁を確認可能な見通し。

カメラ性能確認試
験（暗闇・水蒸気環
境）

暗闇・水蒸気環境での対象物の視認可否

水蒸気(無)：2.5m先視認可
水蒸気(少)：2.5m先視認可
水蒸気(多)：2.5m先視認不可

カメラ照射試験・映像の時間変化
・耐放射線性（目標1000Gy）

カメラA～Dのうち、B,Cが目標集積線量(1000Gy)を達成
より軽量であるカメラBをドローン用カメラとして選定

耐放射線性において、実機適用可能な見通し。ただし1000Gy/hの環境下での映像の放射線ノイズ対策は要検討。

飛行時視認性確認
試験

飛行時の映像の揺らぎ状
態

飛行による目立った視認性の悪化無し

飛行による目立った視認性の悪化無し

調査対象を視認可能な見通し。

線量計照射試験

測定可能範囲（2022年度
開発目標：0～100Sv/h）―

パルス計測型：0.09 ～ 1077
Sv/h
CMOS型：0.08 ～ 90 Sv/h――

パルス計測型：ドローン操作時のノイズレベルは、線量率測定
精度に影響がないことを確認

―

⑥

⑦
線量率測定
機能（無線
のみ）

⑧

⑨
耐放射線性

⑩

水蒸気量が少ない場合においては、RPV内壁を確認可能な見通し。

調査対象を視認可能な見通し。
パルス計測型については最終目標である1000Sh/hを達成。2023
年度実装検討。

線量計ノイズ影響
確認試験

線量計のノイズ影響可否

実機向け製品製作後に再度確認。

ドローン照射試験

ドローンの耐放射線性（目標1000Gy）

集積線量122Gyで電子部品に不具合あり集積線量175Gy以下で電子部品に不具合あり

運用方法や機体内の電子部
品構成を見直す必要あり。

運用方法や機体内の電子部品構成を見直す必要あり。

電子部品
性能

⑪

温度/電流値確認
試験

出力上昇に伴う電子部品（ESC）の温度/電流値変化

空冷ファンを追加したが、効果無し

空冷ファンを追加したが、効果無し

機体内の冷却機能を見直す必要あり。

機体内の冷却機能を見直す必要
あり。

防水機能

⑫

防水性能確認試験

防水性能（参考測定）

散水後動作可散水後動作可防塵性も合わせて検討要

防塵性も合わせて検討要©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.67

４）. 2022年度実施内容 ⑥単体機能確認試験結果まとめ(2/3）
対
象

項目

試験
No.

単体機能確認試験

アウトプット
/判定基準

試験結果
有線仕様

実機適用性
無線仕様

有線仕様

無線仕様

一定の牽引力があることを確認。今後、組合せ試験で適用性を評価する予定。

一定の牽引力があることを確認。今後、組合せ試験で適用性を評価する予定。

一定の走行性があることを確認。今後、組合せ試験でケーブルの取り回し等を評価する
予定。

一定の走行性があることを確認。今後、組合せ試験で適用性を評価する予定。

(b) 伸縮ロッド走行台車

乾燥：274～392N 程度
濡れ：98～196N 程度

乾燥：245～343N 程度
濡れ：98～215N 程度

乾燥または濡れ状態において、
グレーチング上を問題なく往復走行可

乾燥または濡れ状態において、
グレーチング上を問題なく往復走行可

B1調査装置残置物の踏破可否（乾燥or濡れ状態）

乾燥：前進・後退とも踏破可
濡れ：前進・後退とも踏破可

乾燥：前進・後退とも踏破可
濡れ：前進・後退とも踏破可

B1調査装置残置機を踏破可
能な見通し。今後、組合せ試
験で適用性を評価する予定。

B1調査装置残置機を踏破可能な見通し。今後、組合せ試験で適用性を評価する予定。

①伸縮時間
②たわみ量

④

ロッド伸縮試験（有線用：試験(b)-④⑤⑥⑦, (c)-④を同時に実施/
無線用：試験(b)-④⑤を同時に実施）

ロッド初期角度：14.3°①：5分15秒/7分36秒（伸長/収縮）②：150mm程度

ロッド初期角度：12.1°①：6分6秒/7分37秒（伸長/収縮）②：185mm程度

ロッド通過性やロッドとケーブ
ルドラムの連動性を確認。ただし、今後、組合せ試験で実機想定手順の最適化を図り、適用性を評価する予定。

ロッド通過性を確認。今後、組合せ試験で実機想定手順の最適化を図り、適用性を評価する予定。

CRD開口部の構造
物の通過性能ロッド初期角度（14.3°）にて通過可

ロッド初期角度（12.1°）にて通過可⑤

通過性能確認試験（有線用：試験(b)-④⑤⑥⑦, (c)-④を同時に実施/
無線用：試験(b)-④⑤を同時に実施）⑥

複合ケーブル送り出し/
巻戻し試験（ロッド伸縮との連動性）（有線用：試験(b)-④⑤⑥⑦, (c)-④を同時に実施）

複合ケーブル送り出し/巻戻し時のロッド伸縮との連動性

ケーブルガイドリングにより、
複合ケーブルを整線することで連動することが可能な見通し。ただし、実機想定手順は最適化の余地あり。

－－

複合ケーブル送り出し/
巻戻し試験（ケーブルドラ
ムとの連動性）（有線用：試験(b)-④⑤⑥⑦, (c)-④を同時に実施）

複合ケーブル送り出し/巻戻し時のケーブルドラムとの連動性

ケーブルガイドリングにより、
複合ケーブルを整線することで連動することが可能な見通し。ただし、実機想定手順は最適化の余地あり。

－

－

牽引機能

牽引力確認試験ケーブル牽引力の実力値（乾燥or濡れ状態）

走行性能確認試験

グレーチング上の
走行性（乾燥or濡れ状態）

踏破性能確認試験

①
走行機能
②

③
ロッド
伸縮機能

複合ケー
ブル送り
出し/巻戻
し機能

⑦

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.68

４）. 2022年度実施内容 ⑥単体機能確認試験結果まとめ(3/3)
対
象

項目

試験
No.

試験結果
単体機能確認試験

アウトプット/判定基準

有線仕様

実機適用性
無線仕様

有線仕様

無線仕様

乾燥：245～392N 程度
濡れ：215～294N 程度―

一定の牽引力があることを確認。今後、組合せ試験で適用性を評価する予定。

―

乾燥または濡れ状態において、グレー
チング上を問題なく往復走行可―

一定の走行性があることを確認。今後、組合せ試験でケーブルの取り回し等を評価
する予定。

―

B1調査装置残置物の踏破可否（乾燥or濡れ状態）

乾燥：前進・後退とも踏破可
濡れ：前進・後退とも踏破可―

B1調査装置残置機を踏破可能な見通し。
今後、組合せ試験で適用性を評価する予定。

―

複合ケーブル送り出し/巻戻し試験（伸縮ロッドとの連動性）※有線用：試験(b)-④⑤⑥⑦, (c)-④を同時に実施

複合ケーブル送り出し/巻戻し時のケーブルドラムとの連動性

ケーブルガイドリングにより、 複合
ケーブルを整線することで連動することが可能な見通し。ただし、実機想定
手順は最適化の余地あり。

牽引力確認試験ケーブル牽引力の実力値（乾燥or濡れ状態）

全ての条件で目標牽引力(100N)達成。濡れ状態の場合、乾燥状態より1割程度牽引力が弱くなった

一定の牽引力があることを確認。今後、組合せ試験で適用性を評価する予定。

走行性能確認試験

グレーチング上の走行性（乾燥or
濡れ状態）

乾燥または濡れ状態において、グレーチング上を問題なく往復走行可

一定の走行性があることを確認。今後、組合せ試験で適用性を評価する予定。

ケーブル把持性能確認試験

ケーブル把持性能

装置左右の複合ケーブルを把持可能

ケーブル把持可能な見通し。

ケーブル送り力確認試験

ケーブル送り力/速度/クランプ力

全ての条件で目標送り力(100N)達成

一定の送り力があることを確認。今後、組合せ試験で適用性を評価する予定。

転倒確認試験

ケーブル介助時の転倒可否

各操作による転倒の危険性は低い※転倒角度が90°以下であれば復帰も可

各操作による転倒の可能性は低い見通し。

屈曲負荷動作確認試験

バケット部に負荷がある場合の屈曲性能

65kgの錘を載せた状態で屈曲動作が可能

一定のインストール成立性があることを確認。今後、組合せ試験で適用性を評価する予定。

②

ケーブル送り力確認試験

ケーブル送り力/クランプ力

Φ40mm/10mm両ケーブルにて目標送り力(100N)達成③

ケーブル送り時動作確認試験

2本同時のケーブル送り出し可否

ケーブルを無理なく2本同時に送り出し可能(c) ケーブルドラム走行台車

牽引機能

①

走行機能

牽引力確認試験ケーブル牽引力の実力値（乾燥or濡れ状態）

走行性能確認試験

グレーチング上の走行性（乾燥or
濡れ状態）

②

踏破性能確認試験
③

複合ケー
ブル送り
出し/巻戻
し機能

④

ロッドとケーブルドラムの連動性を確認。ただし、今後、組合せ試験で実機想定手順の最適化を図り、適用性を評価する予定。

――(d) ケーブル介助装置

牽引機能

走行機能

ケーブル
介助機能

①

②
③
④

⑤
(e) インストール装置（350A用）

インストー
ル/アンイ
ンストール
機能

①

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）
４）. 2022年度実施内容 ⑦その他検討事項（ドローン墜落時の影響）
想定
リスク

事象発生要因１号機

No.69【無線】：無線ドローン 【有線】：有線ドローン

対策・対応
リスク低減策発生時対応

ドローンの墜落
障害物への衝突故障

カメラの死角・視界不良

・ パンチルト機構もしくは広角レンズを有した２台のカメラを搭載する。
・ 障害物を検知するセンサの搭載を検討する。

飛行安定性の不足

・ 制御性能を高めて、飛行安定性を改善する。

耐久性・耐放射線性不足

・ 回路、機械ともに耐久試験を実施する。
・ 十分な耐放射線性を有している部品のみを搭載する。

水やダストの浸入

防塵/防水対策をし、試験により性能を確認する。

【有線・無線】
・ 再度飛行を試みる。
・ 最悪の場合は残置
する。

【有線】
・飛行不能な場合は、ケーブルを巻き取ることで回収する。

【無線】 電波強度不足による通信不良

・ 伸長ロッドにより電波送受信機をペデスタル内部に配置する。
・ モックアップ試験により通信安定性を確認する。

【無線】 バッテリー切れ

・ 大容量バッテリーを搭載する。
・ バッテリー残量を確認しながら飛行する。

・ バッテリー残量が帰路に必要な量に近づいた
場合、調査を中断して帰還する。
・ 最悪の場合は残置する。

ドローン飛行時・墜落時のプラントへの影響（飛行時）X-100B温度計/水位計の破損

鋼管の保護が無い部分にドローンが衝突する

・ X-100B温度計/水位計と極端に近接しないようなルート
で調査を実施する。

・ X-100B温度計/水位計のうち、破損していない部分を使用してデータ計測を継続する。

（飛行時）PCV内のダスト量増加ドローン飛行時の風によりダストが舞う・ ダストの影響が懸念される場合は、運用、機器の見直し
により対策を検討する。

・ダスト量が許容値を超過した場合は、一時的に着陸して待機するか、一度回収する。

（飛行時）PCV温度計の指示値変動ドローン飛行時の風の影
響を受ける

・温度計の指示値の変動が懸念される場合は、運用、機器の見直しにより対策を検討する。

・ PCV内温度計を用いた計測が必要な場合は、距離を取るか着陸する。

（故障時）火気の発生【無線】 バッテリーの発火・ 外力により破損しないように適切に保護する。
・ 耐久性に優れたバッテリを選定し、厳しい条件においても発火しないことを確認する。

・ 他の装置で状況を監視する。

（墜落時）水素の発生【無線】 バッテリーが滞留
水と反応

・ 防水処理し、内部のセルと水の反応を防止する。
・バッテリーからの水素発生量について検討する。

・ PCV内の水素濃度値を注視する。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.70

４）. 2022年度実施内容 ⑦その他検討事項（センシング技術・飛行制御）
ドローンの飛行に関するリスク考えられるリスク

リスクによる影響

飛行中のドローン姿勢が不安定① 障害物との衝突・墜落② 狭隘部の飛行が不可③ 調査映像がブレる

既存のカメラのみでは、障害物の確認が難しい場合あり① 障害物との衝突・墜落

操作者の負担が常に大きく、飛行中は休憩できない④ 操作ミスが生じる可能性

高度な技術を持つ熟練者しか操縦できない⑤ 現地調査時の人材確保が困難

ドローンの自己位置・姿勢の把握ができない⑥ 調査対象位置の特定不可リスク解消のための開発項目(案)開発項目
ドローンセンシング技術の開発

ドローン飛行制御技術の開発

目標成果

活用方法(案)

自己位置・姿勢の推定

・ 飛行制御へのインプット・ 調査対象位置の特定 (⑥)

周囲の障害物状況の把握

・ 衝突・墜落回避 (①)

飛行時の安定性向上

・ 衝突・墜落回避 (①)
・ 狭隘部の調査 (②)
・ 調査映像のブレ低減 (③)
・ 操作者の負担軽減 (④)
・ 非熟練者の操作性向上 (⑤)

RGB像

点群デプス像（参考）他事業（PCV内部詳細調査）の調査装置に搭載している点群データセンサの映像（①～⑥はリスク表の番号に対応）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.71

5）. まとめ①2022年度の成果
・2021年度までの成果を基に、課題を抽出し対策を検討した。
・他事業で開発中のアクセス装置をカスタマイズし、それとの組合せを考慮した調査計画・開発計画を検討した。
・各装置の仕様を検討し、設計・製作した。また、それら装置の単体機能確認試験を実施し、装置の単体性能を評価した。

②2023年度以降の課題
・単体機能試験結果を反映し、開発計画見直す。また装置を改善する。
・組合せ試験により調査工法成立性を確認し、実機向け装置の開発を進める。
・実機向けリスクを抽出し必要に応じて設計に反映するとともに運用シナリオを完成させる。
ケーブル送り機構

上部カメラ
チルト:0～90°

伸縮ロッド

ローラ

ケーブルドラム

前方走行
ガイド
下部カメラ
パン:±180°
チルト:0～90°

前方走行ガイド
LEDテープ
後方走行ガイド

有線ドローン

ケーブルドラム走行台車

有線用伸縮ロッド走行台車
上部カメラ
チルト:0～90°

伸縮ロッド

バケット部

後方走行
ガイド

カメラ
無線機

350A用インストール装置

横スライド
機構

複合ケーブル

バッテリー
ケース
下部カメラ
パン・チルト無し

模擬線量計

無線ドローン

後方走行ガイド

LEDテープ
前方走行ガイド

無線用伸縮ロッド走行台車

ケーブル
介助用ローラクローラ

ケーブル介助装置

2022年度試作機外観©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

No.72

以下、No.73～No.113まで
ドローン単体機能確認試験結果
補足説明資料©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.73

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ドローン）試験(a)-①： 【飛行高さ確認試験】
ドローン（有線/無線）

対象
試験方法

① 実機想定位置に装置を配置する。
② ドローンを試験架台につけた目印の高さ（有線：7m、無線：11m）まで飛行させ10秒間ホバリングさせる。
③ 有線のみ、最大飛行高さを測定する。（参考測定）

ｱｳﾄﾌﾟｯﾄ/判定基準

目標高さ（有線：7m、無線：11m）で10秒間ホバリング可能であること

試験結果

飛行高さ確認試験

No.

ドローン

目標高さ
到達可否

目標高さでの10秒間のホバリング可否【参考測定】
最大飛行高さ

1

有線

7m
到達可能

10秒間ホバリング可能

8m
到達可能

2

無線

11m
到達可能

10秒間ホバリング可能- 有線/無線いずれも、目標高さ（有線：7m、無線：11m）にて10秒
間ホバリング可能であることを確認した。

飛行時の様子（有線）

飛行高さ試験の様子（無線）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

No.74

１号機

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ドローン）試験(a)-②： 【ぺイロード確認試験】
対象

試験方法

ｱｳﾄﾌﾟｯﾄ/
判定基準

ドローン（有線/無線）① 錘を搭載し、ドローンを床から1mの高さでホバリングさせる。
② 10秒間のホバリングが可能であった場合、錘を追加し、再度ドローンを
床から1mの高さでホバリングさせる。
③ 10秒間ホバリングができなくなるまで②を繰り返し、最大ペイロードを確認する。
飛行高さ1mを10秒間ホバリングできるペイロードの最大値

試験結果

錘

錘

ドローンへの錘の搭載状況（左：有線、右：無線）

ペイロード確認試験結果

No.

ドローン

最大
ペイロード[g]1

有線

933 (※1)

機体の質量：1650g
ケーブル質量： 133g/m

2

無線

600 (※2)

機体の質量：1989g
線量計：200g

備考(※1) 錘(800g)+1m分のケーブル質量(133g)(※2) 線量計(200g)+1m分のケーブル質量(133g)

高さ1m飛行時の様子（左：有線、右：無線）

 飛行高さ1mで10秒間ホバリングが可能であるペイロードの最大値は、有線：933g、無線：600gであることを確認した。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.75

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ドローン）試験(a)-③： 【狭隘部通過性確認試験(1/2)】
対象

ドローン（有線/無線）

試験方法① □1000mm×5000mmの四角柱の飛行経路の内部を飛行しながら往復させる。飛行経路は水平と垂直の2パターンで確認する。
② 通過できることを確認できれば、四角柱の寸法を縮小させ、再度飛行しながら通過させる。
【備考】垂直方向はモーションキャプチャにより、飛行時の揺らぎ量を測定する。

ｱｳﾄﾌﾟｯﾄ/
判定基準

・最小飛行可能寸法
・飛行時の揺らぎ量(垂直方向)

モーション
キャプチャ用カメラ

モーション
キャプチャ用
マーカ

垂直方向の飛行時の枠の外観

モーションキャプチャ用マーカの設置状況

ドローン位置
カメラ位置

モーションキャプチャ用カメラの設置状況
水平方向の飛行時の枠の外観測定時のPC画面の様子

モーションキャプチャによる測定概要©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.76

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ドローン）試験(a)-③： 【狭隘部通過性確認試験（2/2）】
狭隘部通過性確認試験結果（垂直方向）

試験結果（垂直方向）

飛行時の揺らぎ量 [mm]

区分

開口寸法
[mm]

通過可否

長手方向
(機体寸法含む)

短手方向(機体寸法含む)

備考

2022年度有線ドローン

□700

往復通過可

211(581)275(545)

測定誤差は±0.64mm

2022年度無線ドローン□600

往復通過可(※1)

253(573)258(528)

測定誤差±0.587mm

2021年度無線ドローン

□700

往復通過可

200(650)347(617)

測定誤差は±0.64mm

有線ドローンカメラ映像(□700mm条件)※1 下降中にカメラのノイズで一瞬機体の位置を見失い、枠から機体が飛び出したケース有り。

無線ドローンカメラ映像(□600mm条件)

 2022年度有線/無線ドローンについては揺らぎ量の測定結果より、□600mmの枠を通過可能な見通し。
 2021年度無線ドローンについては2021年度要素試験では□800mmが最小飛行可能寸法であったが、2022年度の試験で未実施であった□700mmについて参考として実施したところ通過可能であった。揺らぎ量の測定結果より、□700mmが通過可能な最小寸法である見通し。
 2021年度と2022年度の無線ドローン試作機の結果を比較すると揺らぎ量については大差は見られなかった。

狭隘部通過性確認試験結果（水平方向）
区分

試験結果（水平方向）

2022年度有線ドローン

2022年度無線ドローン

開口寸法[mm]

通過可否

□500

往復通過可

□400

往復通過不可

□500

往復通過可

□400

往復通過不可有線ドローンカメラ映像(□400mm条件)

無線ドローンカメラ映像(□400mm条件)

 2022年度有線/無線ドローンについて□500mmの枠を通過可能であった。（2021年度要素試験結果は□600mmが最小飛行可能寸法）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

No.77

１号機

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ドローン）試験(a)-④： 【飛行時間確認試験】

試験方法

ｱｳﾄﾌﾟｯﾄ/
判定基準

ドローン（無線）① 市販品バッテリー(4600mAh)×2本をドローンに搭載する。
② ドローンを飛行させ、飛行不可となり着陸するまでの時間を計測する。
③ 飛行方法は1～7mの上昇下降繰り返
しとする。
④ 飛行速度は低速とし、急上昇、急降下
はしないものとする。
⑤ ドローンの質量は以下の3パターンとする。
(1)模擬線量計(200g)無し(2)模擬線量計(200g)有り(3)模擬線量計(200g)+錘(300g)を搭載【備考】参考として、模擬線量計(200g) +無線ドローンの最大ペイロード(600g)を搭載した状態でも試験を実施した。

試験結果

飛行時間確認試験結果
バッテリー1残量 [%]バッテリー2残量 [%]

飛行前

飛行後

飛行前

飛行後

10分4秒

100

0

100

0

模擬線量計(200g)有り

8分40秒

100

0

99

0

3

模擬線量計(200g)+錘(300g)

6分47秒

99

0

100

1

(参考)

模擬線量計(200g) +錘(600g)

2分44秒

99

38

100

41

No.

模擬線量計及び錘の組合せ（追加質量）

飛行可能時間1

模擬線量計(200g)無し

2

700
無線ドローン錘

飛行可能時間 (秒)

対象

600
500
400
300
200
100
0
-400

追加の錘調整の様子(模擬線量計(200g) +錘(600g))

ドローンの飛行可能時間【備考】2021年度要素試験(3500mAh×2本)での飛行時間は約6分。
無線ドローン飛行の様子

-200

0

200

400

600

800

追加質量 (g)追加質量-飛行時間特性

 模擬線量計(200g)有りの場合の飛行時間は約8分40秒である
ことを確認した。
 また、追加質量の増加に比例して飛行可能時間が短くなることを確認した。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.78

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ドローン）試験(a)-⑤： 【カメラ性能確認試験（暗闇・水蒸気環境下) (1/2）】
ドローン（有線/無線）

対象

１．暗闇条件①□1000mm×7000mmの四角柱(アルミフレーム)を横向きに設置する。
②アルミフレーム端から1m、2.5m、5mの距離に識別シートを設置する。
③アルミフレームに暗幕を被せ暗闇状態を再現し、アルミフレーム端にドローンを設置する。
④ドローン搭載のLED照明を点灯させ、識別シートを撮影し画像を確認する。
２．暗闇＋水蒸気条件①PCV内部調査時の映像を確認し、実機の状態に近くなるように、暗室に水蒸気を充満させる。（※1）②ドローン搭載のLED照明を点灯させ、識別シートを撮影し画像を確認する。（※2）（※1） アルミフレーム端から5mの位置に照度計を設置し、水蒸気無しの状態にてLED照明を点灯した場合の照度を測定。当該照度に対し、1/3～1/2程度または1/10程度となるまで水蒸気を充満させた。
（※2） 撮影は暗闇条件の場合はドローンのプロペラを回さない状態とし、暗闇＋水蒸気条件の場合はドローンのプロペラを回した状態で実施した。

試験方法

ｱｳﾄﾌﾟｯﾄ/判定基準

暗闇・水蒸気環境下において、2.5m先の対象物の視認が可能であること

識別シートの設置

暗幕設置（暗闇状態）

暗闇+水蒸気状態©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.79

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ドローン）試験(a)-⑤： 【カメラ性能確認試験（暗闇・水蒸気環境下）（2/2）】
試験結果
No. 水蒸気1

ドローン 5m先の照度
仕様
[lux]

有線

3.7

無し
2

無線

3

有線

1.8

1.9

有り
(少)
4

無線

5

有線

0.5

0.2

有り
（多）
6

無線

ドローンカメラ画像

カメラ性能確認試験結果（暗闇・水蒸気環境下）

0.1

カメラとの
距離
判定 分解能
[m]

視認性

環境条件

1

〇

□30mm ドット(□30mm)を認識可能。

2.5〇□30mm ドット(□30mm)を認識可能。

5△300× A3シート(300×420mm)の存在は認識できる
420mm が、ドット(□30mm)は認識不可。

1〇□30mm ドット(□30mm)を認識可能。

2.5〇□30mm ドット(□30mm)を認識可能。

5△300× A3シート(300×420mm)の存在は認識できる
420mm が、ドット(□30mm)は認識不可。

1〇□30mm ドット(□30mm)を認識可能。

2.5〇□30mm ドット(□30mm)を認識可能。

5

×

1

〇

□30mm ドット(□30mm)を認識可能。

2.5△□30mm A3シートへの水蒸気の掛かり具合によりドッ～ト(□30mm)の認識可否が変わる。

5

×

1

〇

2.5

×

N/A

A3シート(300×420mm)の存在を認識不可。

5

×

N/A

A3シート(300×420mm)の存在を認識不可。

1

〇

2.5

×

N/A

A3シート(300×420mm)の存在を認識不可。

5

×

N/A

A3シート(300×420mm)の存在を認識不可。

N/A

N/A

有線ドローン

無線ドローン

詳細

暗闇（水蒸気：無し）

暗闇＋水蒸気（水蒸気：少量）

A3シート(300×420mm)の存在を認識不可。

A3シート(300×600mm)の存在を認識不可。

暗闇＋水蒸気（水蒸気：多量）□30mm ドット(□30mm)を認識可能。

□30mm ドット(□30mm)を認識可能。

 暗闇条件の場合は2.5m先の対象物を認識できることを確認した。
 暗闇＋水蒸気条件については、水蒸気が比較的多いと1m先までしか認識できないが、少ない状態であれば2.5m先も認識可能であることを確認した。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.80

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ドローン）試験(a)-⑥： 【カメラ照射試験(1/2)】
対象

ドローン（有線/無線）

試験方法① カメラ設置位置を決めるため、1000Gy/hとなる場所を事前に測定し確認する。
② 1000Gy/hとなる場所に上から順にA～Dのカメラを1台ずつ設置する。その他の機器についても所定の位置に設置する。
③ 照射を開始する。照射時は、常時識別シートをカメラで撮影し、撮影映像は録画する。

ｱｳﾄﾌﾟｯﾄ/
判定基準

・映像の時間変化
・耐放射線性（目標1000Gy）

線源Co‐60

照射したカメラ4台※1
No.

A

B

C

D

カメラ配置の様子※2外観※2 事前測定を数回繰り返し、その結果より今回は1009Gy/hとなる箇所にカメラを配置し照射試験を実施することとした（1000Gy/hである箇所を厳密に探すことは難しいため）。
型番

RVC801

BIC263

CMOS-320

MS-183HTTR23

カメラセンサCMOS（1/4 インチ）

CMOS（1/4 インチ）

CMOS（1/3.6インチ）

CMOS（1/3インチ）

解像度

約32万画素約40万画素約33万画素約47万画素

寸法23mm×21mm×34mm

露出部： 28φ×12mm
埋込部： 23φ×15mm

23.4mm×23.4mm×26.1mm

26mm×23mm×25mm

質量25g(カメラ本体)

17g(カメラ本体)

23g（カメラ本体）

80g（カメラ本体）

画角

水平140°/垂直105°

水平180°

水平195°

水平110°

動作温度－20～＋65℃－20～＋65℃―－20～＋50℃

防塵/防水性

IP67

IP67

IP67

IP67

映像通信方式

NTSC

NTSC

NTSC

NTSC

※1小型カメラ計20台の中から、要求仕様および在庫・納期等を考慮して4台に絞り込んだ

カメラモニターの様子※3※3 CAMERA01/02/03/04の映像はそれぞれカメラA/B/C/Dの映像©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.81

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ドローン）試験(a)-⑥： 【カメラ照射試験(2/2)】
試験結果

カメラA

カメラB

カメラ照射試験結果
区分

耐放射線性

映像状態

カメラA

420Gy

照射開始時より、放射線ノイズが見られ
420Gyで映像が途切れた。

カメラB

1000Gy以上

照射開始時より、放射線ノイズが見られたが、照射試験中に映像が途切れることはな
かった。

カメラC

1000Gy以上

照射開始時より、放射線ノイズが見られたが、照射試験中に映像が途切れることはな
かった。

カメラD

957Gy

照射開始時より、放射線ノイズが見られ、957Gyで映像が途切れた。

カメラC

カメラD

①照射試験前（線源無し）②線源設置完了（照射開始：0分）③照射約25分後：集積線量420Gy④照射約57分後：集積線量957Gy⑤照射60分後：集積線量1009Gy⑥照射試験後（線源無し）

カメラ映像の時間変化の様子

 照射開始後約25分後にカメラDの映像が途切れ（集積線量420Gy）、その後約57分後にカメラAの映像が途切れた（集積線量957Gy）。
 カメラB、Cはともに耐放射線性の目標集積線量1000Gyを超えても映像が途切れることはなかった。
 カメラB、Cを比較するとカメラBの方がより軽量（カメラB：17g、カメラC：23g）であるため、ドローン搭載性を考慮しカメラBをドローン用カメラとして選定した。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.82

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ドローン）試験(a)-⑦： 【飛行時視認性確認試験】
試験結果

ドローン（有線/無線）

対象

試験方法

① 床から7mの高さに配置した識別シートをカメラで10 秒間撮影する。
② 識別シートはアルミフレームの中心から1m、2.5mの位置に設置する。（下図参照。）③ 同様に着陸状態においても、1m、2.5m先の識別シートを撮
影し、飛行時と比較する。

ｱｳﾄﾌﾟｯﾄ/
判定基準

飛行時のカメラ映像の乱れ具合
有線ドローン（左：飛行状態、右：着陸状態）

識別シート
(A,D)
D
D
1m

識別シート(D)A

無線ドローン（左：飛行状態、右：着陸状態）
アルミフレーム（ ）方向に見た写真
試験架台

 有線/無線とも、飛行状態と着陸状態でカメラ映像（視認性）に大きな違いは見られなかった。（※）（※） 飛行時の映像においても識別シートのドットパターンが認識できた。
 揺らぎ量の定量的な評価も含めて、飛行制御技術の検討を、2023年度
以降検討予定。

試験架台（平面図）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.83

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ドローン）試験(a)-⑧： 【線量計照射試験（1/2）】
対象

試験方法

小型線量計(パルス計測型)（無線ドローン用）• フォトダイオード(PD)及びアバランシェフォトダイオード(APD)
は、0.09 ～ 1077 Sv/hにおいて線量率線形性が得られ、2022年度開発目標値(1 ～ 100 Sv/h)を満たすことを確認

60Co照射室にて、試作機にγ線を照射し、線量率線形性を評価
耐放射線性の実力値は2023年度以降に評価予定

確認項目/
判定基準

線量率計測可能範囲の確認（2022年度開発目標値(1 ～ 100 Sv/h)）
1.0E+6
センサ:PD

照射室外

試験結果

LAN
ケーブル

小型線量計

γ線

LAN
ケーブル

計測用PC

• 照射室内外は無線通信不可のため、
小型線量計(照射室内)と計測用PC(照射室外)をLANケーブルで接続• 各線量率における計数率を測定し、線形性を評価60Co線源

センサ:APD

1.0E+5
1.0E+4
計数率 [cps]

照射室内

1.0E+3
1.0E+2‘22目標範囲

1.0E+10.09 ～ 1077 Sv/hの線形性を確認

1.0E+01.0E-2

1.0E-1

1.0E+01.0E+1

1.0E+2

1.0E+3

線量率 [Sv/h]

線量率線形性評価結果
試験体系©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.84

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ドローン）試験(a)-⑧： 【線量計照射試験（2/2）】
対象

試験方法

確認項目

• 各線量率での画像の発光画素数をカウント

小型線量計(CMOS型) （無線ドローン用）
60Co照射室にて、試作機にγ線を照射し、線量率線形性を評価

線量率計測可能範囲の確認（2022年度開発目標値(1 ～ 100 Sv/h)）

9.6 Sv/h

42 Sv/h

1.E+06

IO-DATAGV-USB2
ビデオキャプチャ

CMOS

試験結果

発光画素数

1.E+05

1.E+04

1.E+03

1.E+02

PC

0.01

0.1

1

10

100

線量率（Sv/h）

線量率線形性評価結果
Co-60• 0.08 ～ 90 Sv/hにおいて、発光画素数と線量率間に相関関係があり、線量率計測可能なことを確認

試験体系

耐放射線性の実力値は2023年度以降に評価予定©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

No.85

１号機

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ドローン）試験(a)-⑨： 【線量計ノイズ影響確認試験】
対象

•
•

試験方法

小型線量計をドローンに搭載し、ドローン起動時から停止時までの計数率を測定線量計への電源供給方法は、乾電池/ドローンバッテリの2種を比較

構成
①
②

確認項目/
判定基準

• 構成①②において、フォトダイオード(PD)及びアバランシェ
フォトダイオード(APD)の計数率は、0 cpsとなることを確認• 波高値スペクトル測定結果より、ドローン操作時のノイズレ
ベルは、線量率測定時の閾値以下であり、線量率測定精度に影響がないことを確認

小型線量計(パルス計測型)（無線用）

電源供給
特徴
乾電池 ドローンと線量計を電気的に分離
ドローンバッテリ(15V)より、ドローン
6V・2Aを線量計へ供給

計数率測定結果• 閾値を線量率測定時の値以下に設定し、計数率が0 cpsであること• 線量率測定時の閾値：100チャネル(PD)、0.2 V (APD)

無線ドローン

構成

PD

APD

①
(乾電池)

0
(閾値：50 ch.)0
(閾値：0.2 V)②(ドローンバッテリ)

0(閾値：50 ch.)0
(閾値：0.2 V)

試験結果

無線機

波高値スペクトル測定結果（構成②、PD）
1.0E+6

線量率測定時の閾値(100チャネル)

1.0E+5

飛行状態

小型線量計

124 Sv/h (想定)
ドローンノイズ

1.0E+4

計数値

計測用PC

単位：cps

1.0E+3
1.0E+2
1.0E+1
1.0E+0
0

試験体系

100

200

300

400

500

600

チャネル
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.86

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ドローン）試験(a)-⑩： 【ドローン照射試験(1/3)】
対象

試験方法

ｱｳﾄﾌﾟｯﾄ/判定基準

ドローン（有線/無線）① 機体フレームを除いた有線ドローンと無線ドローンを用い1000Gy/h を照射する。
② 照射中はドローン起動状態としカメラ画像と電圧値を監視し映像や電圧値に異常が見られた時点で照射を終了する。
③ 照射後に各搭載機器の動作を確認し、不具合が生じた搭載機器を特定する。
【備考】電圧値をカメラ映像で確認できるよう、デジタル電圧計を追加した。
構成部品が1000Gy/h(目標)の耐放射線性を持つこと

下に水槽があり、その中にγ線の線源がある。このスリットから線源が上昇してきて、設定していた線量率となる。

電圧値をカメラ映像で確認できるよう、デジタル電
圧計を追加。

パネル中央で線量率を計測。

デジタル電圧計

線量率計測©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.87

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ドローン）試験(a)-⑩： 【ドローン照射試験(2/3)】
試験結果（有線ドローン）
照射前

線量上昇中

カメラ映像の時間変化

ドローンの時間変化
照射時間

1071Gy/h

集積線量

ドローン状況

0 ～6 分

107Gy

カメラ映像にノイズが生じ、デジタル電圧計の表示しか認識できない。カメラのパンチ
ルト動作は可能。

6分53秒

122Gy

パンチルトが制御不能になる。

7分01秒

125Gy

パンチルトが自重で下を向く。

7分31秒

134Gy

試験終了。

 集積線量122Gyでカメラのパンチルトカメラが制御不能となった。
 電圧値は、照射前と照射後で大きな変化は見られなかった。
 照射後、コントローラからの操作で、プロペラのモータが動作できないことを確認しため、フライトコントローラにPCを接続し、動作を確認したところ、PCでは応答が確認可能であったため、フライトコントローラもしくは電子部品（ESC）から信号がでていないため、モータが動作しないと考えられる。
 2021年度照射試験では通電状態ではなかっかたため、2022年度は通電状態で照射試験を実施したが、2021年度同様に集積線量100Gy程度で不具合が見られたため、ドローン運用方
法や機体内の電子部品の構成を見直す必要がある。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.88

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ドローン）試験(a)-⑩： 【ドローン照射試験(3/3)】
試験結果（無線ドローン）
線量上昇中

照射前

1071Gy/h
電圧計の表示は確認可能。

カメラ映像の時間変化
ドローンの時間変化
照射時間

集積線量

ドローン状況

0～10分

175Gy

カメラ映像にノイズが生じ、デジタ
ル電圧計の表示しか認識できない。

 カメラ映像のノイズでモータ及びサーボモータの動作が確認が不可となり、異常発生を確認できない状態となったため、有線ドローンの結果を踏まえ10分で試験を終了した。
 電圧値は、照射前と照射後で大きな変化は見られなかった。
 照射後、コントローラからの操作で、プロペラのモータが動作できないことを確認した。
 操作系の受信機アンテナのLED表示が消えていることから、受信機が破損したことにより、操作不可となったと考えられる。また、カメラ映像は照射後も確認可能であったため、映像系の送信機は異常がないと考えられる。
 2021年度照射試験では通電状態ではなかったため、2022年度は通電状態で照射試験を実施したが、目標とする1000Gy未満で不具合が見られたため、ドローン運用方法や機体内の電子部品の構成を見直す必要がある。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.89

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ドローン）試験(a)-⑪： 【温度/電流値確認試験】対象

ドローン（有線/無線）① ドローンを床から1mの高さで1分間または2分間ホバリングさせる。
② 温度測定箇所は機体中央及び電子部品(ESC)とし、それぞれ飛行前と飛行後に測定する。また、飛行中の最大電流値も計測する。
【備考】参考として、サーマルカメラによる温度測定を実施した。

試験方法
ｱｳﾄﾌﾟｯﾄ/判定基準

出力上昇に伴う、電子部品の温度/電流値変化

試験結果
温度/電流値確認試験（有線ドローン）
飛行時間
No.
[分]
1
2

1
2

機体中央
（26.7℃）

温度 [℃]
最大
機体中央
電子部品(ESC) 電流値[A]
飛行前 飛行後 飛行前 飛行後
19.8
21.8

23.4
28.0

21.6
20.2

48.0
56.0

1
2

バッテリ―容量

17174600mAh×2本

20.6
21.0

32.0
36.0

20.0
20.0

モータ
（77.3℃）

サーマルカメラ※による測定（有線ドローン）【2分間の飛行後】

温度 [℃]
最大
飛行時間
機体中央
電子部品(ESC) 電流値[分][A]
飛行前 飛行後 飛行前 飛行後
1
2

機体中央
（27.9℃）

電子部品(ESC)（70.2℃）

温度/電流値確認試験（無線ドローン）

No.

【2分間の飛行後】

【飛行前】

40.0
46.0

65
70

モータ
（93.3℃）

電子部品(ESC)（71.1℃）

サーマルカメラ※による測定（無線ドローン）※サーマルカメラの測定数値は参考値

 サーマルカメラの測定結果より、出力上昇に伴い温度上昇率が高い部品はモーターと電子部品(ESC)であることが明らかとなった。
 2022年度は空冷ファンを設け機体内の冷却性能を上げたが、温度上昇率の高い電子部品(ESC)を冷却するためには、より効率的な冷却方法を検討する余地があると考えられる。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.90

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ドローン）試験(a)-⑫： 【防水性能確認試験】
対象
試験方法
ｱｳﾄﾌﾟｯﾄ/判定基準

ドローン（有線/無線）① 1mの高さでドローンを飛行させる。
② 散水ノズルを用いて約5L/min の水をドローン上部より5 分間散水する。
③ 散水後、ドローンの動作確認をし、動作に異常が無いか確認する。
上部より5 分間散水してもドローンの動作に異常が無いこと【参考測定】

試験結果

防水性能確認試験（有線仕様）

防水性能確認試験（無線仕様）

 散水後、動作に異常は見られなかった。
 水圧・ダストの影響も考えられるため、防水・防塵対策については今後も検討が必要。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.91

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（伸縮ロッド走行台車）試験(b)-①： 【牽引力確認試験(1/2)】
対象

試験方法

ｱｳﾄﾌﾟｯﾄ/判定基準

伸縮ロッド走行台車（有線仕様/無線仕様）① グレーチング上に装置を設置する。
② クローラを前進動作させ、走行方向とは逆向きに固縛したばねばかりにて牽引力を測定する。
③ グレーチングは乾燥状態または濡れ状態とし、マス目は縦・斜め・横（進行方向0°・45°・90°）の3パターンとする。
乾燥または濡れ状態におけるクローラのケーブル牽引力の実力値

グレーチングの向き

クローラ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.92

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（伸縮ロッド走行台車）試験(b)-①： 【牽引力確認試験(2/2)】
試験結果

状態 角度 [°]

1

0

2
3
4

乾燥

5

90

6
7

0

8
9
10
11
12

45

濡れ

45
90

進行方向

牽引力 [N]
有線仕様 無線仕様

前進

274

254

後退

323

254

前進

303

225

後退

274

196

前進

303

343

後退

392

294

前進

107

147

後退

107

147

前進

176

196

後退

147

98

前進

176

215

後退

196

441

牽引力[N]

No.

グレーチング

500

500

450

450

400

400

350

350

牽引力[N]

牽引力確認試験

300
250
200
150
100

300

乾燥(前進)

250

乾燥(後進)

200150

濡れ(前進)

100

濡れ(後進)

50

50

0

0
0

10 20 30 40 50 60 70 80 90

グレーチング角度 [°]0

10 20 30 40 50 60 70 80 90

グレーチング角度 [°]牽引力確認試験（左：有線仕様、右：無線仕様）

 伸縮ロッド走行台車の牽引力は、有線仕様/無線仕様とも、濡れ状態よりも乾燥状態の方が大きくなることを確認した。
 本測定における最小牽引力は、98N程度（条件：無線仕様/濡れ/45°/後退）であった。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.93

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（伸縮ロッド走行台車）試験(b)-②： 【走行性能確認試験】※※ 有線仕様：試験(b)-②及び試験(c)-②を同時に実施。

伸縮ロッド走行台車（有線仕様/無線仕様）

対象

試験方法

ｱｳﾄﾌﾟｯﾄ/判定基準① グレーチング上で装置を往復させる。（往路は前進し、帰路は後退とする。）② 走行時はカメラ映像のみで操縦する。
③ 乾燥状態と濡れ状態で走行性を確認する。
【備考】他事業(PCV内部詳細調査のモックアップ設備)で実施
乾燥または濡れ状態において、伸縮ロッド走行台車がグレーチング上を問題なく走行できること

試験結果
走行性能確認試験
No.

グレーチング
状態

1

進行
方向

走行性能
有線
無線
仕様
仕様

前進

可

可

後退

可

可

前進

可

可

後退

可

可

乾燥
2
3
濡れ
4

走行性能確認試験（有線仕様）

走行性能確認試験（無線仕様）

 問題なく往復することができた。
 ただし、有線用の場合、ケーブルが引っ掛かる様子が見られたため有線ドローン用のケーブルの送出し、巻戻し量の最適化が必要。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.94

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（伸縮ロッド走行台車）試験(b)-③： 【踏破性確認試験】※※ 有線仕様：試験(b)-③及び試験(c)-③を同時に実施。

伸縮ロッド走行台車（有線仕様/無線仕様）

対象

グレーチング上にB1調査装置残置機模擬を配置し、前進/後退にて乗り越えできることを確認する。
【備考】有線仕様については、実機を考慮するため、有線ドローン用のケーブルが施設された状態とし、ケーブルドラム走行
台車と組合わせて試験を実施した。

試験方法
ｱｳﾄﾌﾟｯﾄ/判定基準

乾燥または濡れ状態において、伸縮ロッド走行台車がB1調査装置残置機模擬を踏破可能であること

試験結果
踏破性確認試験No.

グレーチング状態

1

B1調査装置残置機模擬

進行
方向

踏破可否
有線
無線
仕様
仕様

前進

可

可

後退

可

可

前進

可

可

後退

可

可

伸縮ロッド
走行台車

乾燥
2
3
濡れ
4

ケーブルドラム
走行台車

踏破性確認試験（有線仕様）

B1調査装置残置機模擬の踏破の様子（有線仕様）

 乾燥・濡れいずれの状態においても、伸縮ロッド走行台車がB1調査装置残置機模擬を踏破可能であることを確認した。
 実機を想定し手順を単純にするためロッド先端のみで有線ドローン用のケーブルを送り出し/巻戻しを行いながらB1調査装置残置機模擬を乗り越えた。(装置後方のケーブルは、ケーブル介助装置が存在している想定で手で介助した。)©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.95

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（伸縮ロッド走行台車）試験(b)-④： 【ロッド伸縮試験】 試験(b)-⑤： 【通過性能確認試験】

組合せ試験(b)-⑥： 【複合ケーブル送り出し/巻戻し試験（ロッド伸縮動作との連動性）】

有線仕様：試験(b)-④⑤⑥⑦、試験(c)-④試験(b)-⑦： 【複合ケーブル送り出し/巻戻し試験（ケーブルドラムとの連動性）】

無線仕様：試験(b)-④⑤

試験(c)-④： 【複合ケーブル送り出し/巻戻し試験（伸縮ロッドとの連動性）】

 上記5つの試験については、事前の確認試験より決定した下記実機想定手順にて、有線仕様/無線
仕様ごとにそれぞれ上記の組合わせにて試験を実施した。
ロッド伸縮 実機想定手順（有線仕様）
伸長時

No.

収縮時

1

ロッドを1m伸長

ロッドを1m収縮2

ドラム台車からケーブルを1m分送り出す

ドラム台車にてケーブルを1m分巻き戻す

3

ロッドを1m伸長

ロッドを1m収縮

4ドラム台車からケーブルを1m分送り出す

ドラム台車にてケーブルを1m分巻き戻す

5

ロッドを1m伸長

ロッドを1m収縮6

ロッド先端でケーブルを0.5m分戻す

ドラム台車にてケーブルを1m分巻き戻す

7

ロッドを1m伸長

ロッドを1m収縮8

ロッド先端でケーブルを0.5m分戻す

ドラム台車にてケーブルを1m分巻き戻す

9

ロッドを1m伸長

ロッドを1m収縮10

先端でケーブルを3m分送り出す

ドラム台車にてケーブルを1m分巻き戻す

実機での装置想定配置

無線の場合は、ケーブルとの取り合いがなく、単純な伸縮動作のみであるため、手順については特記しない。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.96

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（伸縮ロッド走行台車） ※ 有線仕様：試験(b)-④⑤⑥⑦及び試験(c)-④を同時に実施。
無線仕様：試験(b)-④⑤を同時に実施。

【ロッド伸縮試験（1/3）】※
対象

伸縮ロッド走行台車（有線仕様/無線仕様）、ケーブルドラム走行台車（有線仕様）

試験方法① 実機想定手順に従い伸縮ロッドを伸縮させ、伸長及び収縮の動作時間を計測する。
② 伸長時に装置後端から先端まで1m毎のロッドのたわみ量（床からロッドパイプ中心までの距離）を計測する。
【備考】• 有線仕様の場合は、実機を考慮し、有線ドローン用のケーブルがロッド先端に接続された状態にて試験を実施した。
• 初期の送り出し量は5mとした。

ｱｳﾄﾌﾟｯﾄ/
判定基準

•
•
•
•
•

伸長及び収縮の動作時間
装置後端から先端まで1m毎のロッドのたわみ量（床からロッドパイプ中心までの距離）
ペデ内構造物であるTIP案内管（模擬体）を通過可能であること
ロッド伸長時の最適なロッド初期角度（下図参照）
複合ケーブル送り出し/巻戻し時のロッド伸縮及びケーブルドラムとの連動性

梯子端

伸縮ロッド走行台車（有線仕様）

TIP
案内管

α：ロッド初期角度

開口内側
開口外側
CRD開口

ロッド伸縮組合せ試験の様子（有線仕様）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

No.97

１号機

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（伸縮ロッド走行台車）【ロッド伸縮試験（2/3）】※※ 有線仕様：試験(b)-④⑤⑥⑦及び試験(c)-④を同時に実施。
無線仕様：試験(b)-④⑤を同時に実施。

試験結果（有線仕様）
ロッド伸縮組合せ試験（有線仕様）

ロッドのNo. 初期角度[°]

ロッド伸縮（ 試験(b)-④ ）床からロッドパイプ中心までの距離 [mm]

通過可否

伸長
時間

収縮
時間

ロッドの ロッドの ロッドの ロッドの ロッドの ロッド伸縮 ケーブルドラム
後端から 後端から 後端から 後端から 後端から との連動性 との連動性
1m地点 2m地点 3m地点 4m地点 5m地点

1

11.2

可

4分26秒 7分53秒

730

723

667

558

430

問題なし

問題なし

2

15.3

不可

4分32秒 7分2秒

803

873

890

855

790

問題なし

問題なし

3

14.3

可*

5分15秒 7分36秒

788

832

827

770

682

問題なし

問題なし

* ロッド先端のパンチルトカメラのケーブルがTIP案内管に接触したが、通過可能であった。

初期角度:15.3°

初期角度:14.3°

連動性（ 試験(b)-⑥⑦,試験(c)-④ ）床からロッドパイプ中心までの距離
[mm]

通過性能
（ 試験(b)-⑤ ）初期角度:11.2°

1200
1000
800
600
400
200
0
0

1

2

3

4

5

6

ロッド後端からの距離 [m]ロッド伸長時のたわみ状況
 ペデスタル内構造物であるTIP案内管（模擬体）を通過可能であるときの最適なロッドの初期角度は、伸長後のロッド先端が最も高くなりペデスタル内上部の状況が確認しやすくなると考えられる14.3°であることを確認した。
 また、当該初期角度における伸縮時間は、伸長時間：5分15秒/収縮時間：7分36秒であることを確認した。
 たわみ量は、最高点と最下点の差が約150mmとなることを確認した。
 複合ケーブル送り出し/巻戻し時のロッド伸縮及びケーブルドラムとの連動性は問題なく、ロッド先端のケーブル送りにより、ケーブルが7m送り出し/巻き戻しが可能であることを確認した。ただし、ロッド伸長時に弛んだ有線ドローン用複合ケーブルが構造物に引っ掛かる様子が確認されたため、実機想定手順の見直しが必要。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

No.98

１号機

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（伸縮ロッド走行台車）【ロッド伸縮試験（3/3）】※※ 有線仕様：試験(b)-④⑤⑥⑦及び試験(c)-④を同時に実施。
無線仕様：試験(b)-④⑤を同時に実施。

試験結果（無線仕様）

通過性能（ 試験(b)-⑤ ）ロッドのNo. 初期角度
[°]

1
2
3
4

10.8
15.3
14.1
12.1

ロッド伸縮
（ 試験(b)-④ ）床からロッドパイプ中心までの距離 [mm]

通過可否

可
不可
不可
可

伸長時間 収縮時間 ロッドの ロッドの ロッドの ロッドの ロッドの後端から 後端から 後端から 後端から 後端から1m地点 2m地点 3m地点 4m地点 5m地点
3分58秒 6分54秒
19分28秒 11分23秒
7分45秒 8分21秒
6分6秒 7分37秒

748
843
805
775

750
948
870
805

709
1005
894
782

617
1010
861
710

495
987
795
620

床からロッドパイプ中心までの距離[mm]

ロッド伸縮組合せ試験（無線仕様）

初期角度:10.8°

初期角度:15.3°

初期角度:14.3°

初期角度:12.1°

1200
1000
800
600
400
200
0
0

1

2

3

4

5

6

ロッド後端からの距離 [m]ロッド伸長時のたわみ状況

 ペデスタル内構造物であるTIP案内管（模擬体）を通過可能であるときの最適なロッドの初期角度は、伸長後のロッド先端が最も高くなりペデスタル内上部の状況が確認しやすくなると考えられる12.1°であることを確認した。
 有線仕様と比べ、ケーブルがない分初期角度は小さくなる。
 また、当該初期角度における伸縮時間は、伸長時間：6分6秒/収縮時間：7分37秒であることを確認した。
 たわみ量は、最高点と最下点の差が約185mmとなることを確認した。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.99

（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ケーブルドラム走行台車）試験(c)-①： 【牽引力確認試験】

試験方法

ｱｳﾄﾌﾟｯﾄ/判定基準

ケーブルドラム走行台車（有線仕様）① グレーチング上に装置を設置する。
② クローラを前進動作させ、走行方向とは逆向きに固縛したばねばかりにて牽引力を測定する。
③ グレーチングは乾燥状態または濡れ状態とし、マス目は縦・斜め・横（進行方向0°・45°・
装置進行方向90°）の3パターンとする（右図参照）。

90°

45°

0°

乾燥または濡れ状態におけるクローラのケーブル牽引力の実力値

試験結果
 グレーチング角度が0°,90°の場合、ケーブ
ルドラム走行台車の牽引力は、進行方向によらず、濡れ状態よりも乾燥状態の方が大きくなることを確認した。
 グレーチング角度が45°の場合、濡れと乾燥で、牽引力に大きな違いはないことを確認した。
 本測定における最小牽引力は、215N程度（条件：濡れ/90°/前進）であった。

牽引力確認試験No.

グレーチング状態 角度 [°]

1

0

2
3
4

乾燥

5

90

6
7

0

8
9
10
11
12

45

濡れ

45
90

500

進行方向 牽引力 [N]

450
400

前進

303

後退

294

前進

254

後退

284

前進

392

150

濡れ(前進)

後退

343

100

濡れ(後進)

前進

264

50

後退

245

0

前進

245

後退

274

前進

215

後退

294

350

牽引力[N]

対象300

乾燥(前進)

250

乾燥(後進)

200

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

グレーチング角度 [°]牽引力確認試験©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.100（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ケーブルドラム走行台車）試験(c)-②： 【走行性能確認試験】※
対象

試験方法

ｱｳﾄﾌﾟｯﾄ/判定基準※ 有線仕様：試験(b)-②及び試験(c)-②を同時に実施。

ケーブルドラム走行台車（有線仕様）① グレーチング上で装置を往復させる。（往路は前進し、帰路は後退とする。）② 走行時はカメラ映像のみで操縦する。
③ 乾燥状態と濡れ状態で走行性を確認する。
【備考】他事業(PCV内部詳細調査のモックアップ設備)で実施
乾燥または濡れ状態において、ケーブルドラム走行台車がグレーチング上を問題なく走行できること

試験結果
走行性能確認試験
No.

グレーチング
状態

1

進行
方向

走行性能

前進

可

可

後退

可

可

前進

可

可

後退

可

可

乾燥
2
3
濡れ
4

走行性能確認試験

 問題なく往復することができた。
 ただし、有線ドローン用のケーブルを踏みつけるケースが見られたため、ケーブルの送出し、巻戻し量の最適化が必要。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.101（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ケーブルドラム走行台車）試験(c)-③： 【踏破性確認試験】※
対象※ 試験(b)-③及び試験(c)-③を同時に実施。

ケーブルドラム走行台車（有線仕様）

試験方法

グレーチング上にB1調査装置残置機模擬を配置し、前進/後退にて乗り越えできることを確認する。

ｱｳﾄﾌﾟｯﾄ/判定基準

乾燥または濡れ状態において、伸縮ロッド走行台車がB1調査装置残置機模擬を踏破可能であること

試験結果

踏破性確認試験

No. グレーチング状態 進行方向
1

B1調査装置残置機模擬踏破可否
有線仕様 無線仕様

前進

可

可

2

後退

可

可

3

前進

可

可

後退

可(*)

可

乾燥

濡れ
4

(*) ケーブルドラム走行台車を後退させてB1調査装置を乗り越える際、装置後端のケーブルをクランプしている部品が、斜めのガイド部品よりも飛び出ているため、B1調査装置残置機模擬に干渉し乗り越えられないことがあった。

伸縮ロッド
走行台車
ケーブルドラム
走行台車

踏破性確認試験（有線仕様）

 乾燥・濡れいずれの状態においても、ケーブルドラム走行台車がB1調査装置残置機模擬を踏破可能であることを確認した。ただし、ケーブル状態及びB1調査装置残置機
模擬の状態によって乗り越えやすさは異なっており、実機適用においては、より様々な状況に対応するために今後の組合せ試験でより詳細に確認する必要がある。
 ケーブルドラム走行台車に搭載しているカメラは全て固定カメラであった。走行中のケーブルの様子が確認しにくいため、実機ではパンチルカメラとし、ケーブルの様子を確
認可能な構造に改良する必要がある。
 実機を想定し手順を単純にするためロッド先端のみで有線ドローン用のケーブルを送り出し/巻戻しを行いながらB1調査装置残置機模擬を乗り越えた。
(装置後方のケーブルは、ケーブル介助装置が存在している想定で手で介助した。)©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.102（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ケーブル介助装置）試験(d)-①： 【牽引力確認試験】
対象

試験方法

ｱｳﾄﾌﾟｯﾄ/
判定基準

ケーブル介助装置（有線仕様/無線仕様）① グレーチング上に装置を設置する。
② クローラを前進動作させ、走行方向とは逆向きに固縛したフォー
スゲージにて牽引力を測定する。
③ グレーチングのマス目が縦、横、斜めの場合とグレーチンの水濡れ有無の条件下で、繰り返し実施する。
クローラのケーブル牽引力の実力値（目標:100N）

試験結果
牽引力確認試験No.

グレーチング
マス目

水濡れ有無

牽引力
[N]

1

縦

210

2

横

3

斜め

190

4

縦

190

5

横

6

斜め

無し

有り

250

230
180

 全ての条件において、目標牽引力である100Nを超えることを確認した。
 グレーチングマス目が横の時が最も牽引力が強
く、縦と斜めの時は2～3割程度弱くなった。
 水濡れ有りの場合、水濡れ無しより1割程度牽引力が弱くなった。

試験イメージ図©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.103（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ケーブル介助装置）試験(d)-②： 【走行性能確認試験（1/2）】
対象

ケーブル介助装置（有線仕様/無線仕様）

試験方法① アクセスルート上のグレーチングをクローラを操作を実施し、アクセスルートを往復走行する。
② グレーチングは乾燥or濡れ状態とする。

ｱｳﾄﾌﾟｯﾄ/
判定基準

乾燥または濡れ状態において、グレーチング着床地点からB1調査装置近傍までのアクセスルートを問題なく往復走行できること

試験イメージ図©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.104（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ケーブル介助装置）試験(d)-②： 【走行性能確認試験（2/2）】
試験結果






問題なく往復することができた。
ケーブル2本の掻き分け走行が可能であることを確認した。
B1調査装置の片側にケーブルが2本縦に並んだ場合、装置単体では横方向に解除することができなかった。
しかし、他装置（ドラム走行台車）と連携すれば解除する見込みがあった。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

No.105

１号機（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ケーブル介助装置）試験(d)-③： 【ケーブル把持性能確認試験】
対象

試験方法

ｱｳﾄﾌﾟｯﾄ/
判定基準

ケーブル把持性能確認試験

ケーブル介助装置（有線仕様/無線仕様）① ケーブル介助装置の両脇（左右）にφ40mmの複合ケーブ
ル模擬を這わせる。
② 各軸動作で送りローラにて把持できることを確認する。
③ カメラ映像で把持したことを判断できるか確認する。

試験結果

グレーチングに這わせた装置左右の複合ケーブルの把持が可能であること、及び把持をカメラ映像で確認可能であること

ケーブル這わせ位置

把持可否

映像確認可否

左側

可

可

右側

可

可

 装置左右の複合ケーブルの把持が可能であることを確認した。
 カメラ映像で把持を確認することは困難であったが、昇降動作することで確認可能であることを確認した。

試験イメージ図©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.106（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ケーブル介助装置）試験(d)-④： 【ケーブル送り力確認試験（1/2） 】
対象ケーブル介助装置（有線仕様/無線仕様）

試験方法① ケーブル介助装置の両脇（左右）にφ40mmの複合ケーブル模擬を這わせる。
② 送りローラにてどちらかのケーブルを把持する。
③ ケーブル送り動作し、ケーブルの送り方向とは逆向きに固縛したフォースゲージにて送り力を測定する。
④ ケーブルの把持位置と水濡れ有無の条件の元、②③を繰り返し実施する。
⑤ それぞれのケーブルクランプ圧力とケーブル送り速度を測定する。

ｱｳﾄﾌﾟｯﾄ/
判定基準

ケーブル送り性能（ケーブル送り力*/速度/クランプ力）* 目標送り力：100N

試験イメージ図©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.107（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ケーブル介助装置）試験(d)-④： 【ケーブル送り力確認試験（2/2）】
試験結果

ケーブル送り力確認試験
ケーブル

把持位置
左側

水濡れ有無
無し

右側

送り力
[N]

112
118

左側

123

右側

114

クランプ圧力
[MPa]

0.4
0.4

132

0.3

右側

180

0.2

右側

150

0.1

右側

有り

送り速度
[mm/s]

12.5

送り力測定時の様子

ケーブル送り力確認試験（砂付着状態）
ケーブル
把持位置

砂付着有無

送り力
[N]

右側

有り

168

クランプ圧力[MPa]

送り速度[mm/s]

0.2

12.5

ゼオライト Z-13

砂塗布後のケーブル 全ての条件において、目標送り力である100Nを超えることを確認した。
 表1より、ケーブルの把持位置と水漏れ有無で送り力に大きな影響がないことが分かった。また、送り力が最大となるクランプ圧力は0.2MPaであった。
 追加試験として、砂(※)を付着させケーブル送り試験を実施し、問題なくケーブル送りが可能であることを確認した。
(※) 砂の仕様：ゼオライトZ-13を粉末状にしたもの。
 ケーブル送り時に装置が後退する挙動を見せたが、クローラー走行動作での補正（その場把持）は可能であった。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.108（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（ケーブル介助装置）試験(d)-⑤： 【転倒確認試験】
対象

ケーブル介助装置（有線仕様/無線仕様）

試験結果

試験方法

① ケーブル介助装置をグレーチング上に設置する。
② 各軸操作を実施し、転倒する危険性が無いことを確認する。
③ 転倒時に復帰できることを確認する。

ｱｳﾄﾌﾟｯﾄ/
判定基準• ケーブル介助装置が各操作により転倒する危険性がないこと• 転倒時に復帰できること

 Φ40ケーブルを乗り越える動作を転倒しやすい姿勢（試験イメージ図①）で行ったが転倒することはなかった。
 仮に転倒してしまった場合においても転倒時の角度が90°以下であれば、スライド機構を利用して復帰することが可能であることを確認した。

転倒状態（約90°）

スライド機構作動①②

試験イメージ図③

復帰後©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.109（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（350A用インストール装置）
試験(e)-①： 【屈曲負荷動作確認試験（1/2）】
対象

インストール装置（有線仕様/無線仕様）

試験方法① スコップ部に装置重量（40kg）を載せる。
② 屈曲操作ポールを回転させ、屈曲動作ができることを確認する。
③ 屈曲操作ポールの最大負荷トルクを測定する。

ｱｳﾄﾌﾟｯﾄ/
判定基準

スコップ部に調査装置重量（45kg）を載せた状態で屈曲動作ができること

試験イメージ図©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.110（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（350A用インストール装置）
試験(e)-①： 【屈曲負荷動作確認試験（2/2）】
試験結果

 45kgの錘を載せた状態での屈曲動作が可能であることを確認した。
 追加試験として、65kgでの試験を実施し、問題なく動作することを確認した。
 屈曲角度が10°の時にポールに掛る力が最大となった。

屈曲負荷動作確認試験
屈曲角度
[°]

最大負荷トルク
[N・m]

1

0

5.4

2

10

6.6

3

20

5.8

4

30

5.0

40

4.6

50

4.2

7

60

3.6

8

70

2.6

9

80

2.4

10

90

1.4

11

0

7.4

10

8.4

20

6.8

No.

5
6

12
13

錘
[kg]

45

65

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.111（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（350A用インストール装置）
試験(e)-②： 【ケーブル送り力確認試験（1/2）】
対象

インストール装置（有線仕様/無線仕様）

試験方法

①
②
③
④
⑤

インストール装置の押出しローラに複合ケーブル模擬を把持させる。
押出し操作ポールを回転させ、押出し方向とは逆向きに固縛したフォースゲージにて押出し力を測定する。
押出し操作ポールの最大負荷トルクを測定する。
ケーブルクランプ圧力を測定する。
押出しローラの左右と複合ケーブル径、水濡れの条件の元、繰り返し実施する。

ｱｳﾄﾌﾟｯﾄ/
判定基準

ケーブル送り性能（ケーブル送り力/速度/クランプ力）

試験イメージ図©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.112（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（350A用インストール装置）
試験(e)-②： 【ケーブル送り力確認試験（2/2）】
試験結果

 試験結果より、クランプ圧力の最適値は0.3MPaであることが分かった。
 Φ40mm、Φ10mm両ケーブルにて、目標送り力100Nを超えることを確認した。
 押出しローラの送り力の左右差はなく、水濡れ有無による変化もないことを確認した。
 Φ10mmケーブルをしっかりとクランプするために押出しローラの改造が必要である。
 ケーブルの脱着性が悪いため、改善が必要である。

ケーブル送り力確認試験
No.

使用
ケーブル

1
2
3

ケーブル
把持
位置

水濡れ
有無

右側
Φ40mm

右側
右側

無し

送り力
[N]

クランプ
圧力
[MPa]

75

0.1

73

0.2

84

0.3

最大負荷
トルク
[N・m]

備考

7.0

最適なクランプ圧力を
調査

4

右側

50

0.4

5

左側

8

0.1

0.4

10

0.2

1.0

10

0.3

1.0

10

0.4

1.0

6
7

Φ9.5mm

左側
左側

8

左側

9

左側

10

右側

11

Φ40mm

左側

12

右側

13

右側

14
15
16
17

Φ9.5mm
Φ9.5mm
(ﾀｲﾔﾃｰﾌﾟ巻付)

右側
左側
左側
左側

無し

無し

有り

87

7.0

80

7.0

89

7.0

100

9.0

170

有り

無し

0.3

想定よりケーブル径が小さく、しっかりとクランプできなかったた
め、送り力に変化なし

14.0

10

0.6

9

0.8

100

6.8

168

8.8

ローラにテープを巻き付けクランプできるよ
うにして実施©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発 （ドローン）

１号機

No.113（補足説明資料）．2022年度単体機能確認試験結果（350A用インストール装置）
試験(e)-③： 【ケーブル送り時動作確認試験】
対象

インストール装置（有線仕様/無線仕様）

試験方法① インストール装置の左右にある押出しローラに複合ケーブル
模擬を左右それぞれに把持させる。
② 押出し操作ポールを回転させ、2本のケーブル（φ40mm、φ10mm）が無理なく押し出せることを確認する。

ｱｳﾄﾌﾟｯﾄ/
判定基準

ケーブルを無理なく2本同時に送り出し可能であること

試験結果

 ケーブル2本を押し出すことが可能であることを確認した。
 スコップ旋回をするとケーブルがスコップ根元で挟まれる事象が発生した。
 挟まれ防止のため「ケーブル外れ防止プレート」の改造が必要である。

試験イメージ図©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.114＜2021年度までの実施状況＞
2/3号機向けの下部アクセス調査工法として、全14段のテレスコピック式のアクセス装置を試作し要素試験を実施。テレスコピック式アクセス装置単体の成立性があると評価した。
＜2022年度の実施概要＞
2021年度の要素試験結果踏まえ開発計画を見直し、抽出した各課題についての検討を進める。
＜2022年度の実施内容＞
・2021年度に実施した要素試験結果を踏まえた開発計画の見直し、課題の抽出
・課題に対する対策案の検討
・対策案の効果を確認するための試験計画検討
・対策案の効果を確認するための試験注）本資料にて使用する用語は以下のように定義する。
・テレスコピック式アクセス装置：テレスコパイプ、巻取り装置、調査装置等を組合わせた装置全体
・テレスコパイプ：上記装置の構成部材としてのテレスコパイプ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1151）2021年度の成果概要（1/2）
・開発課題に対して取り出し用アーム型アクセス装置との取り合い情報の検討等、概念設計や要素試
験を実施した。
・2020年度に実施した3段テレスコパイプによる簡易試験において、シール部のリークや摺動抵抗が高いという課題に対する対策案を検討。パイプの内面表面粗さの改善等、装置仕様へ反映した。3段
テレスコパイプによる簡易試験を実施し、対策案の効果を確認。

全収縮状態
テレスコパイプによるアクセスイメージ

全伸展状態

３段テレスコパイプによる簡易試験©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1161）2021年度の成果概要（2/2）
・全14段のアクセス装置の成立性を評価する要素試験を実施。テレスコピック式アクセス装置単体の成立性があると評価。

全段伸展時
収縮時

2段目伸展時©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1172）「下部アクセス・調査装置の概念検討」の流れ

2020年度

2021年度

2022年度①下部アクセス・調査計画及びアクセス・調査装置の開発計画の策定②下部アクセス・調査装置の概念検討③下部アクセス・調査装置の概念検討

調査計画の立案（適用技術の検討）＜概念設計／要素試験＞（ア） 課題の要因分析

開発計画の立案（開発課題の見直し）（イ） 対策案の検討
開発計画の立案（開発課題の抽出）（ウ） 対策案の効果を確認する試験（エ） 開発課題に対する概念検討・簡易試験

開発課題に対する対策案の検討対策案の効果を確認する試験

簡易試験の実施（オ） 14段テレスコパイプを用いた成立性確認試験
実現性評価（新たな課題の抽出）調査計画・開発計画の策定

成立性評価（テレスコピック式アクセス
装置単体）（カ） 成立性評価（テレスコピック式アクセス装置単体）

本資料で説明する項目

工法策定©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1183）開発計画の見直し（開発課題と対応方針）
No.

大項目

中項目

小項目

開発課題

・先端位置決め精度
・アームの撓み・振動
取り出し用アーム型ア・各軸の可動域取り出し用クセス装置の詳細仕
・可搬重量
ペデスタル
アーム型ア
1
様の確認
・アームの外付けケーブル仕様
内へのアク クセス装置
・非異常時の対応方針
セス装置
との取合確
認
・エンクロージャへの搬出入手順・輸送容器の成立
着脱作業方法、仕様
性確認の確認
2・デクスターでの取り付け、取り外し方法
3

基本構造検討2022年度の対応方針

2022年度の試験・実施項目

・装置仕様検討に資する情報として、「段他事業へ聞き取り階的規模拡大取り出し」PJヘ確認・装置仕様検討に資する情報として、「段他事業へ聞き取り階的規模拡大取り出し」PJヘ確認

・円筒状パイプ形状を想定した接着強度
・取り出し用アーム型アクセス装置での取り扱いに伴 確認
接着部強度確認試験
う寸法制約における構造の成立性
・テレスコパイプの代替構造案であるア アルミ製パイプの部分製作
ルミ製パイプの製作性確認
・節接続精度（パイプ傾き）
・伸展時の揺れ（調査装置部）
・テレスコパイプ伸展時に回転防止レー
ルの方向に傾斜する挙動の抑制
・角パイプの間隙によるガタ抑制、間隙 机上検討
・テレスコ傾斜時の伸縮挙動確認
による非常時収縮（非常時）の傾斜防止 14段動作確認試験
・引っ掛かり時の伸縮動作確認（テレスコが引っ掛 ・取り出し用アーム型アクセス装置が揺かった際に伸縮できるか、調査装置が引っ掛かった 動した際のテレスコパイプの挙動評価
際に収縮できるか）・鉛直設置伸展時の先端ずれ量（ガタ・たわみ）

4

伸縮時の挙動把握
ペデスタル
テレスコピッ内からＲＰＶ
ク式アクセ
内部へのア
ス装置設計
クセス装置

・付着物による伸縮挙動への影響
・伸展時必要エア圧
・位置決め制御性
・空気パッキンとテレスコの摺動抵抗

5伸縮時の動作特性把
握

・設計検討

机上検討
14段動作確認試験

・テレスコ回転抑制ガイドの摺動抵抗©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1193）開発計画の見直し（開発課題と対応方針）
No.

大項目

中項目

小項目

開発課題

2022年度の対応方針

・ワイヤ張力測定精度（たるみ検知可否）
・テレスコ伸縮時のケーブル巻取り張力とエア圧との連携制御
ケーブル巻き取り機
・ケーブル巻取りドラムの駆動トルク均ペデスタル
6
テレスコピッ・リミット検出
構設計
一化（ケーブル引張力のロスの低減）
内からＲＰＶ
ク式アクセ
内部へのア・機構配置（X6ペネ通過、アーム干渉）
ス装置設計
クセス装置
・耐圧BOX設計（0.1MPa程度）

2022年度の試験・実施項目

机上検討

7

姿勢調整機構設計

・機構配置（X6ペネ通過、アーム干渉）・姿勢制御機構の試作と評価

8

調査装置外形設計

・X6ペネ、炉内構造物との干渉

・設計検討

姿勢制御機構動作確認試験
14段動作確認試験
机上検討

9

ケーブル設計・細径化（φ６以下を目標）
・引っ張り強度

・設計検討

机上検討

10
調査装置

調査装置設 ノイズ対策
計

11

12

操作性

13
その他

14

・スリップリングを使用した際の回転時のノイズ（線量 ・設計検討
計）
・調査装置の線量計へのノイズ評価

調査装置のノイズ評価

カメラ、照明への付着・水滴落下等、付着物によるカメラ、照明への影響
・設計検討
机上検討
物対策
・カメラ近傍に機構や構造物が存在した場合の奥側の・CMOSカメラの照射による映像の積算
CMOSカメラの照射試験
視認性
視認性確認（ハレーション問題）
線量の影響評価
・放射線量によるノイズで視認性低下特性の把握
・取り出し用アーム型アクセス装置先端の定点カメラによるテレスコパイプの通過クリアランスや伸展量の認識可否のカメラを用いた操作 ・調査装置カメラおよびリスト部のカメラで、構造物とシミュレーションを用いた装置運用手評価
性の接触状況など状況を判断して操作できるか順の検討
・調査装置カメラによる開口の通過可否判断やテレスコパイプ姿勢の補正方向の判断可否の評価

・動力遮断（断線等）、制御不能（ソフト暴走）、制御線非常時として想定項
非常時対応
断線、等の対応
・地震時の挙動評価
する項目の検討
・地震、停電等どのような事象を想定するか

14段動作確認試験©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1204）2022年度の実施内容（1/3）：要素検証に関する項目①円筒状パイプ形状を想定した接着強度確認
・2021年度は、平板での接着強度確認試験を実施し、想定環境下で72時間以内であれば、接着部のせん断破壊応力劣化がな
いと評価した。
・2022年度は、円筒形状での接着強度を確認するための試験を実施する（試験方法等は協力メーカと協議の上で決定）。
⇒装置運用に必要な強度を有していると評価。（No.123～128）②テレスコパイプの代替構造案であるアルミ製パイプの製作性確認
・2021年度は、先端3段（12～14段目）のアルミ製パイプを試作評価した結果、13段目に0.3mm程度の反りが発生し、12段目のパイプ内に収納しきれず、製作性に課題があることを確認した。
・2022年度は、上記課題に対し、先端3段／根本3断のアルミ製パイプの再試作を行い、アルミ製パイプの製作性を再評価する。
製作性に目途がついた場合、代替案について再検討を行う。
⇒アルミ製パイプの製作が可能と評価。（No.129～132）③調査装置の線量計へのノイズ評価
・2021年度は、スリップリングのノイズ評価として、ケーブルドラム駆動用モータ動作による線量計へのノイズ評価を行い、線量計へのノイズはわずかであると評価した。
・2022年度は、調査装置と組合せた際の線量計へのノイズ評価を実施する。
⇒ノイズはあるが対策が可能と評価。 （No.133～134）④CMOSカメラの照射による映像の積算線量の影響評価
・2021年度は、カメラの視認性評価としてCMOSカメラの視認性確認を行い、CCDカメラと視認性に違いが無いことを確認した。
一方、照射後、照明強度が低い場合に映像が乱れる事象を確認した。
・2022年度は、再度CMOSカメラの照射試験を実施し、映像が乱れる事象が発生する積算線量がどこであるかを確認する。
⇒1440Gyで映像が乱れる事象が発生すること、1584Gy～2060Gyで映像が停止すること確認。 （No.135～139）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1214）2022年度の実施内容（2/3）：運用に関する項目⑤取り出し用アーム型アクセス装置先端の定点カメラによるテレスコパイプの通過クリアランスや伸展量の認識可否の評価⑥調査装置カメラによる開口の通過可否判断やテレスコパイプ姿勢の補正方向の判断可否の評価（No.140～149）
・2021年度は、シミュレータを用いて、取り出し用アームアクセス装置に搭載されているカメラ（定点カメラ）と調査装置に搭載されているカメラ（移動カメラ）の２つの模擬映像画像（対象物表示、定点からの俯瞰表示）を同時に取得することを可能にした。
・2022年度は、シミュレータを用いて、テレスコパイプの収縮時／伸展時や、傾斜時における定点カメラ／調査装置カメラの視野を確認し、装置全体の運用方法の検討を行う。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1224）2022年度の実施内容（3/3）：テレスコピック式アクセス装置の組合せ試験に関わる項目⑦テレスコパイプ伸展時に回転防止レールの方向に傾斜する挙動の抑制（No.150～156）⑧各パイプの間隙によるガタ抑制、間隙による非常時収縮（非常時）の傾斜防止（No.157～170）
・2021年度は、14段テレスコパイプの要素試験により、テレスコピック式アクセス装置単体の成立性があると評価した。
一方、伸展に伴いテレスコパイプ側面にある回転防止レールの方向に傾斜する傾向があること、各パイプのガタが一方向に偏るとテレスコパイプの先端ずれ量が+144.7～-218.3mm（テレスコパイプの回転防止レールが付いている方向がマイナス）あること、非常時収縮において全伸展状態からパイプ内圧を減圧するとテレスコパイプが徐々に傾き、先端14段目が5.5度以上に傾いた状態となること等の課題を確認した。
・2022年度は、上記課題に対し、対策（例：回転防止レールの位相変更、部材見直し等）を実施の上、再度14段テレスコパイプの要素試験を行い、対策の有効性を評価する。
⑨姿勢制御機構の試作と評価（No.171～173）
・2021年度は、姿勢制御機構の概要設計を行った。
・2022年度は、姿勢制御機構を試作、14段テレスコパイプと組合せて要素試験を行い、その成立性を評価する。
⑩ケーブル巻取りドラムの駆動トルク均一化（ケーブル引張力のロスの低減）
・2021年度は、14段テレスコパイプの要素試験にて、ケーブル引張力(モータ駆動トルク)が短時間で大きく変動しており、ギアや駆動軸の組み立て精度が悪く、駆動負荷が均一では無い恐れがあることを確認した。
・2022年度は、上記課題に対して対策を実施の上、再度14段テレスコパイプの要素試験を行い、対策の有効性を評価する。
⇒改良を行い、対策が有効と評価。（No.174～175）⑪取り出し用アーム型アクセス装置が揺動した際のテレスコパイプの挙動評価
・2021年度は、テレスコパイプの水平荷重に対する剛性を確認したが、アーム型アクセス装置が揺動した際のテレスコパイプの挙動評価は実施していない。
・2022年度は、アーム型アクセス装置と組合せた際に共振しないかを確認するため、14段テレスコパイプの固有振動数測定を行う。また、試作予定の姿勢制御機構を用いる等により14段テレスコパイプが揺動した際の挙動を確認する。
⇒揺れ周期を測定。（No.187～188）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1235）検討内容 ①円筒状パイプ形状を想定した接着強度確認〇背景・2021年度の接着強度評価は、ISOを参考に平板での接着部破壊試験を行った。
・一方、テレスコ部品の接着は円筒形状部であり、円筒部材での接着強度を確認する試験を行う。
赤線部が接着箇所

2021年度の試験体系

2022年度の試験体系©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

No.124

２/３号機

5）検討内容 ①円筒状パイプ形状を想定した接着強度確認〇試験計画検討 パイプ形状の影響（直径：接着幅）・14段テレスコは、接着を使用している最大内径Φ90（２段目）～最小内径Φ30（14段目）では、各段によって接着面積が異なる。接着強度は、接着面積によって異なることから、接着長さ（Lap長）と、接着幅（パイプ直径）について検討した。
・平板アルミ試験片の結果では、接着強度は接着長さ（Lap長）に依存し、接着幅（パイプ直径）には影響を受けないことが確認できた（協力会社の参考データより）。

最大内径Φ90（２段目）と、最小内径Φ30（14段目）の２条件で接着強度評価を行う。

接着幅；18mm

40
30
20
10
0
0

5

10

15

Lap⾧（mm）

接着幅一定、Lap長を変化させた試験

20

50

40

換算接着強度（MPa）

換算接着強度（MPa）

換算接着強度（MPa）

50

Lap長；12.5mm

Lap長；5mm

50

30
20
10
0

40
30
20
10
0

0

20

40

60

80 100接着幅（mm）

10

15

20

25

30

接着幅（mm）

Lap長一定、接着幅を変化させた試験©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1255）検討内容 ①円筒状パイプ形状を想定した接着強度確認〇試験計画検討 パイプ形状接着評価案

２段目
14段目

アルミ部品
（トップリング想定）
注）１段目はアルミパイプで接着部無し©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1265）検討内容 ①円筒状パイプ形状を想定した接着強度確認〇試験計画検討 接着部品の応力解析
・2段目、14段目の接着部品の応力解析を実施。
・接着材の最大応力30.2MPa（過年度結果）より、CFRPパイプ/アルミ部品の強度の方が強いため、接着強度評価可能と評価。

2段目の応力解析結果

14段目の応力解析結果©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1275）検討内容 ①円筒状パイプ形状を想定した接着強度確認〇パイプの必要接着強度①トップリング／パイプ接着部
最大空圧推力：636N（0.1MPa）
接着面積:4318

𝟐

必要破壊強度：2.4MPa=(636N/4318mm2)×18（安全率）
トップリング
下段パイプ
上段パイプ

パイプ推力

カラー
ピストン

②カラー／パイプ接着部
接着面積がトップリングより大きいので①より低負荷③ピストン／パイプ接着部
摺動抵抗以上の負荷を受けない©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1285）検討内容 ①円筒状パイプ形状を想定した接着強度確認〇パイプ接着部の接着強度確認試験結果
・平板での評価より破壊強度が約1/2～1/3に低下した。
・φ90の方が低下が大きいが、接着強度は5.9MPaと、必要接着強度2.4MPaを上回っていることを確認。

円筒形状でも装置運用に必要な接着強度を有していると評価。

Type2

Type2

Type1

Type1

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

5）検討内容 ②テレスコパイプの代替構造案であるアルミ製パイプの製作性確認
代替案としてのパイプのアルミ材採用の検討
主な目標仕様
パイプ外径
パイプ長さ
パイプ段数
パイプ肉厚
外径公差
製作性
内径公差

φ100（1段目）～
φ35（14段目）
431.5mm（1段目）～
658.2mm（14段目）
141㎜以下+0.2/0ｍｍ

製作可能

製作可能

製作可能

製作可能
製作可能
形状公差保証難
製作可能
製作可能
加工難
13段目実績：0.3mm
製作可能
0.3（実績）直線度

0.1mm以下

製作可能

真円度
内径側表面粗さ

0.2mm以下
Ra3.2以下

引張強度（軸方向）

100MPa以上

引張強度（周方向）

100MPa以上製作可能
1.6（実績）2～9段：796
10～14段：618
2～9段：603
10～14段：129

安全率（0.3MPa耐圧）

15以上

2～9段：45
10～14段：203810mm以下各段のガタ含まない

2.0

3.4

9kg以下

8.0

9.4

7200Gy以上
1回以上の調査可能

7200Gy以上
要評価

7200Gy以上
要評価

撓み

ロバスト性

アルミ（A7075）

製作可能
製作可能
製作可能
精度保証難
H9
+0.4/0mmで製作後、現物合
1段目：Φ95 +0.087～0
わせで組合せ部品（ピストン13段目：Φ35 +0.062～0等）の寸法を調整

強度

重量

CFRP（内外面UD）

14段重量
耐累積線量
摩耗・繰り返し性No.1292021年度報告
備考

CFRP製のパイプについて、製作性に課題があると想定されたため、代替案として先端３段をアルミで試作
アルミは、肉厚：1mmが製作困難で、１社のみ目標精度条件（試作加工）で受託してくれたので、CFRPでは高剛性化が難しい細いパイプ（12、13、14段目：内径Φ40～Φ30を試作）を試作評価した。この結果、13段目に0.3㎜程度の反りが発生し、12段目のパイプ内に収縮しきれなかった。
製作実績あるアルミテレスコ（1F2_PCV内部調査（A2））は、肉厚：2.5ｍｍであり、この厚みだと、最大外径Φ１００以下とした場合、７段しか構成できず、伸展時の到達距離未達となる（炉底部へのアクセスができない）

570
570

CFRP:10～14段はパイプ径が細いため、高強度プリプレグが使用できないため、周方向引張強度が低い
CFRP:10～14段はパイプ径が細いため、高強度プリプレグが使用できないため、安全率が低いが問題無いレベルである
テレスコ各段のガタをゼロ（接着条件）での構造解析
調査装置含まない
パイプ以外のスクレーパ、ピストン、ストッパリング等含む
100Gy/hで3日以上アルミ材の採用は製作性（加工性）が課題©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1305）検討内容 ②テレスコパイプの代替構造案であるアルミ製パイプの製作性確認〇背景・2021年度、先端3段（12～14段目）を試作したところ、13段目に0.3㎜程度の反りが発生した。12～14段目を組合わせると、13段目が140mm程度収縮できなかった。
・機械加工工程では反りがなかったことから、機械加工後に実施する硬質アルマイト処理工程に課題があると推測。
〇対策
硬質アルマイト処理方法を変更し、安定性改善を図る。
13段目の反り発生

内径目標
(mm)

内径結果
(mm)

外径目標
(mm)

外径結果
(mm)

直線度目標
(mm)

直線度結果
(mm)

１２段目

Φ40
+0.062/0〇

Φ40.05

Φ42±0.1〇

Φ41.98

0.1以下

〇

0.1以下

１３段目

Φ35
+0.062/0〇

Φ35.03

Φ37±0.1〇

Φ37.02

0.1以下

×

0.3程度

１４段目

Φ30
+0.052/0〇

Φ30.03

Φ32 ±0.1〇

Φ32.04

0.1以下

〇

0.1以下

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

No.131

２/３号機

5）検討内容 ②テレスコパイプの代替構造案であるアルミ製パイプの製作性確認〇背景・細径の12～14段目は、硬質アルマイト処理方法の変更により対策が期待できる。
・一方、2～3段目は薄肉大口径で機械加工が難しい。

XY

内径誤差（mm）

0.20〇対策・このため2～3段目を優先して試作。
・細径と同じ加工方法では、パイプ端部が0.02mm拡大し、両端部と中央部の内径差にばらつきがあった。アルミ材の残留応力を無くすため、焼きなまし処理後に機械加工を行うことで、両端部と中央部の内径誤差を一定にできた。
・この後、硬質アルマイト処理を行う。

0.15

焼きなまし無

X

Y

目標

0.10
0.05
0.00
①

内径誤差（mm）

0.20

焼きなまし処理後の機械加工結果
硬質アルマイト処理前（アルマイト厚：15μmを想定）

0.15

②

③

焼きなまし有

X

Y

目標

0.10
0.05
0.00
①

②

③

パイプ位置

内径目標
(mm)

内径結果
(mm)

外径目標
(mm)

外径結果
(mm)

直線度目標
(mm)

直線度結果
(mm)

２段目

Φ90
+0.12/-0.03〇

Φ90.12

Φ92±0.1〇

Φ91.95

0.1以下

〇

0.1以下

３段目

Φ85
+0.12/-0.03〇

Φ85.07

Φ87±0.1〇

Φ86.95

0.1以下

〇

0.1以下

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1325）検討内容 ②テレスコパイプの代替構造案であるアルミ製パイプの製作性確認〇アルミ製パイプの組み合わせ確認・製作したアルミ製パイプを組合わせて手動で動作を確認し、引掛り等なく伸縮することを確認。

アルミ製パイプでも製作が可能であると評価。

2･3段目（収縮状態）

12～14段目（収縮状態）

2･3段目（伸展状態）

12～14段目（伸展状態）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1335）検討内容 ③調査装置の線量計へのノイズ評価〇目的・使用する線量計は数pAの微小電流を伝送する必要があるため、コネクタやスリップリング等の機械的な接点部で生じる漏れ電流、複合ケーブルに含まれるモータ用ケーブルからのクロストークによるノイズ等に対し相対的に脆弱と考えられる。このため、ノイズの影響確認試験を実施し、ノイズ低減手法を検討する。
・2022年度は、調査装置と組み合わせた際のノイズを評価する。（2021年度はスリップリングからのモータ動作時のノイズを評価）〇試験計画
・使用する線量計素子を、実機相当の複合ケーブル及びコネクタを介して接続する。
・複合ケーブルにモータ及びカメラを接続した状態で、線量計へのノイズの影響を確認

注）線量計以外の機器のコネクタは省略©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1345）検討内容 ③調査装置の線量計へのノイズ評価〇試験結果①漏れ電流の影響
線量計コントローラから調査装置部までのケーブル（スリップリング等を含む）を接続した際の漏れ電流値• 線量計から模擬計測信号(10nA；20[Gy/h]相当)を出力した状態で、コントローラ側で取得される電流値を評価
 漏れ電流による損失は0.44nA（0.9Gy/h相当）であることを確認
 ５％程度の誤差が生じる結果となったが、漏れ電流値は経時的に大きく変動する値ではないことを確認
事前に校正表を準備し、損失分を想定することで対策が可能と評価②ノイズによる影響
線量計ケーブルが配置されている集合ケーブルに信号線を配置している機器からの影響を評価• 線量計が計測信号を出力しない条件でのデータ取得時に、ケーブルドラムモータ、サーボモータ、調査装置カメラを駆動
 ケーブルドラムモータおよびサーボモータ駆動時にピーク値で35.7nA（7.1Gy/h相当）のノイズを確認 スパイク状ノイズのため、モータの動作停止後は測定に影響無
今後平滑化処理等により影響の低減が可能と評価
単位：nA

ノイズ量(標準偏差)

ノイズ量(ピーク値)

平滑化なし 移動平均※ 平滑化なし

移動平均※

制御盤主電源OFF

0.20

0.05

0.20

0.05

制御盤主電源ON

0.65

0.05

0.65

0.15

ドラムモータ動作

4.09

0.66

7.77

1.69

サーボモータ動作

5.71

0.89

35.66

3.15

カメラ動作

0.44

0.10

0.44

0.44

スパイク状ノイズ＊移動平均時間は5秒©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1355）検討内容 ④CMOSカメラの照射による映像の積算線量の影響評価〇背景・2021年度実施した耐放射線性評価では1600Gy照射後でも映像が出力されることを確認した。
しかし、照射後低照度時に照明強度が低い場合に映像が乱れる現象を確認した。
遠方の視認対象など撮影条件によってはこの現象が発生し、視認対象が見られない可能性がある。

照明条件：試験室照明 （36lx）

照射前

照明条件：試験室照明 （36lx）

照明条件：カメラ照明 （570lx）

照射後（積算1600Gy以上）〇目的
・映像が乱れるまでの積算線量を明らかにする。
・映像が乱れるまでの積算線量（調査時間）を調査計画へ反映する。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1365）検討内容 ④CMOSカメラの照射による映像の積算線量の影響評価〇試験概要
・一定線量率で照射を行い、一定時間毎に照射を止め照明強度や対象の距離*など撮影条件を変化させ映像を確認し、映像が乱れた時の積算線量を記録する。 ＊映像中の対象の撮影面積を変化させゲイン（明るさの増幅率）を変化させる

照射

非照射
映像確認

60分

・・・ 繰り返し実施

20分

試験スケジュール案

線源までの距離
（線量率）

*

線量率計
カメラ
照明

*Camera Control Unit

耐放射線試験体系案

外部照明

試験体系イメージ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1375）検討内容 ④CMOSカメラの照射による映像の積算線量の影響評価〇試験結果：新品CMOSカメラ
映像の乱れ（色の変化する）が確認された積算線量： 1440Gy
映像が停止した積算線量： 1584Gy
映像
照射前

4回目照射後積算1152Gy

5 回目照射後
積算1440Gy

6 回目途中
積算1584Gy

6回目照射後積算 1728Gy

外部照明
約650lx

外部照明
約20lx

コントラストが変化
ノイズが増加
(576Gyから確認)

4回目の変化の増加に加え色の変化

6回目照射中に映像が途切れたため、照射停止し映像を確認
その後は映像が安定しない（復活と停止を繰り返す）

注）LEDは正常、カメラの異常発熱はなし©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1385）検討内容 ④CMOSカメラの照射による映像の積算線量の影響評価〇試験結果： 1600Gy照射済みCMOSカメラ（昨年度試験に使用したもの）
2回目照射中（1h40m経過後）に映像が停止
映像が停止した積算線量： 2060Gy

その後は復活と停止を何回か繰り返すが、出力が停止したままになる照射前
積算 1600Gy

1回目照射後積算 1888Gy

2 回目照射後
積算 2176Gy

外部照明
約650lx

外部照明
約20lx※映像の切断状況
2回目照射後(積算 2176Gy)： 映像が停止
3回目照射後(積算 2464Gy) ：電源を入れ直しても復活しない。 ※電源の入り切りを試す。
5回目照射後(積算 3040Gy) ：電源を入れ直すと復活。ただし、10秒程度したのち停止
7回目（積算 3616Gy）：電源を入れても復活しない。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1395）検討内容 ④CMOSカメラの照射による映像の積算線量の影響評価〇まとめ
映像が停止した積算線量は、新品1584Gy、旧品2060Gyで、個体によって差が生じた
映像の乱れ（色の変化）は、積算線量1440Gy付近で確認した
映像の乱れ（色の変化）

映像の停止

未照射カメラ

1440Gy1584Gy

昨年度1600Gy照射済
カメラ（昨年度の試験終了
後確認）

2060Gy©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1405）検討内容⑤アーム定点カメラによるテレスコの通過クリアランス、伸展量認識可否の評価⑥調査装置カメラによる開口通過可否、テレスコ姿勢の補正方向判断可否の評価〇背景• 2021年度は、シミュレータを用いて、取り出し用アームアクセス装置に搭載されているカメラ（定点カメラ）と調査装置に搭載されているカメラ（移動カメラ）の２つの模擬映像画像（対象物表示、定点からの俯瞰表示）を同時に取得することを可能にした。
• 2022年度は、シミュレータを用いて、テレスコパイプの収縮時／伸展時や、傾斜時における定点カメラ／調査装
置カメラの視野を確認し、装置全体の運用方法の検討を行う。

移動カメラ

テレスコパイプ＋移動カメラ

定点カメラ

定点カメラ画像

移動カメラ画像使用した構造物の3Dモデル©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.141

5）検討内容⑤アーム定点カメラによるテレスコの通過クリアランス、伸展量認識可否の評価⑥調査装置カメラによる開口通過可否、テレスコ姿勢の補正方向判断可否の評価〇検討方針• 想定した穴位置へテレスコピック式アクセス装置をアクセスさせる際の装置の運用手順を検討する。
• シミュレータを用いて、穴への位置合わせ時に、アーム定点カメラ／調査装置カメラで得られると想定される
模擬映像画像を取得する。また、位置ずれがあった場合に得られる模擬映像画像を取得する。
• 得られた模擬映像画像を基に、装置運用手順の見直しを行う。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1425）検討内容⑤アーム定点カメラによるテレスコの通過クリアランス、伸展量認識可否の評価⑥調査装置カメラによる開口通過可否、テレスコ姿勢の補正方向判断可否の評価↑西←北開口想定位置南→↓東

2号機 テレスコ収縮状態でのカメラ映像©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1435）検討内容⑤アーム定点カメラによるテレスコの通過クリアランス、伸展量認識可否の評価⑥調査装置カメラによる開口通過可否、テレスコ姿勢の補正方向判断可否の評価↑西下部インシュレーション←北

開口想定位置南→↓東

2号機 テレスコ収縮状態から2000mm伸展時でのカメラ映像©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1445）検討内容⑤アーム定点カメラによるテレスコの通過クリアランス、伸展量認識可否の評価⑥調査装置カメラによる開口通過可否、テレスコ姿勢の補正方向判断可否の評価↑西←北開口想定位置南→↓東

2号機 テレスコ収縮状態から3500mm伸展時でのカメラ映像⇒アーム定点カメラはおおよそのテレスコパイプの挙動のみ確認が可能⇒開口中心位置に調査装置があるかは、開口部中心がカメラ映像中心位置にいるかで判断⇒実機での開口部の寸法は不明なため、開口部寸法が判断できる機能が必要©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1455）検討内容⑤アーム定点カメラによるテレスコの通過クリアランス、伸展量認識可否の評価⑥調査装置カメラによる開口通過可否、テレスコ姿勢の補正方向判断可否の評価↑西←北開口想定位置南→↓東

2号機 テレスコ収縮状態でのカメラ映像（西側に2°傾き）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1465）検討内容⑤アーム定点カメラによるテレスコの通過クリアランス、伸展量認識可否の評価⑥調査装置カメラによる開口通過可否、テレスコ姿勢の補正方向判断可否の評価↑西←北開口想定位置南→↓東

2号機 テレスコ収縮状態から1000mm伸展時のカメラ映像（西側に2°傾き）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1475）検討内容⑤アーム定点カメラによるテレスコの通過クリアランス、伸展量認識可否の評価⑥調査装置カメラによる開口通過可否、テレスコ姿勢の補正方向判断可否の評価↑西下部インシュレーション←北

開口想定位置南→↓東

2号機 テレスコ収縮状態から2000mm伸展時のカメラ映像（西側に2°傾き）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1485）検討内容⑤アーム定点カメラによるテレスコの通過クリアランス、伸展量認識可否の評価⑥調査装置カメラによる開口通過可否、テレスコ姿勢の補正方向判断可否の評価↑西←北開口想定位置南→↓東

2号機 テレスコ収縮状態から3000mm伸展時のカメラ映像（西側に2°傾き）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1495）検討内容⑤アーム定点カメラによるテレスコの通過クリアランス、伸展量認識可否の評価⑥調査装置カメラによる開口通過可否、テレスコ姿勢の補正方向判断可否の評価

テレスコパイプが鉛直の場合

テレスコパイプが2°傾いている場合⇒大きく傾いている場合を除き、傾きは映像のみでは判断は困難⇒テレスコパイプ自身の傾きを判断できる機能が必要©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1505）検討内容⑦テレスコパイプ伸展時に回転防止レールの方向に傾斜する挙動の抑制⑧各パイプの間隙によるガタ抑制、間隙による非常時収縮（非常時）の傾斜防止〇背景・2021年度の試験にて、14段テレスコ伸展時にテレスコパイプ側面にある回転防止レールの方向に傾斜する傾向があること、各パイプのガタが一方向に偏るとテレスコパイプの先端ずれ量が+144.7～-218.3mm（テレスコ
パイプの回転防止レールが付いている方向がマイナス）あること、非常時収縮において全伸展状態からパイプ内圧を減圧するとテレスコパイプが徐々に傾き、先端14段目が5.5度以上に傾いた状態となること等の課題を確認した。
218.3mm

144.7mm

ー

＋

鉛直位置

全段伸展時

ガタによる傾斜で発生する先端ずれ量©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.151

5）検討内容⑦テレスコパイプ伸展時に回転防止レールの方向に傾斜する挙動の抑制○目的
2021年度の14段テレスコパイプの成立性評価試験では、テレスコパイプが回転抑制レールの方向に傾く傾向があることを確認した。試験時にテレスコパイプがレール方向に0.1°傾いて据え付けられていることを確認していたが、全伸展した際のテレスコパイプ先端のずれ量に換算すると約10mm程度の傾きとなり、伸展挙動には影響がないものと判断し、その据付け状態で試験を実施した。
テレスコパイプが回転抑制レール方向に傾斜する要因には、テレスコパイプの据付角度と、回転抑制レールの有無があると推定される。そこで、傾斜抑止対策の検討に向けて、まず2021年度の装置および試験体系において、昨年度確認した傾斜挙動の再現性、回転抑止レールの配置、テレスコパイプの据付角度に対する依存性について確認した。
14段テレスコ 全段伸展状態

〇試験計画
No.

試験名

目的

試験条件

1

2021年度試験の再現性確認

回転抑制レール側に傾斜する事象が再現するか確認する。

・回転抑制レール方向：①2021年度の試験時と同じ方位②①の方位から180°反対側の方位・据付角度：鉛直2・回転抑制レール方向：
テレスコパイプを微小に 微小な傾きが傾斜方向を一方向に定める
2021年度の試験時と同じ方位傾けた際の傾斜方向確認 要因であるか確認する
・据付角度：回転抑制レールの反対側に0.1°傾斜3

回転抑制レールの配置を これまで回転抑制レールを一方向に配置し ・回転抑制レール方向：90°ずつ螺旋状に配置ていたが、均等に配置することでテレスコパ
変更した際の傾斜抑制
イプの傾斜を抑制できるか評価し、最も傾 ・据付角度：鉛直
効果確認
斜を抑制できる位相パターンを確認する©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1525）検討内容⑦テレスコパイプ伸展時に回転防止レールの方向に傾斜する挙動の抑制

下げ振りy方向測定用下げ振り

x方向測定用下げ振り

黒円：テレスコパイプ
灰色：ケーブル巻取り装置：下げ振り吊り下ろし位置

z

調査装置
模擬体
7段目伸展時の測定位置

y1900mm

1900mm 1400mm○試験体系
・2021年度の試験と同様にテレスコパイプの周りに足場を設置し、テレスコパイプを伸縮動作させた。テレスコパイプの傾き方向と先端ずれ量は、パイプに対して+x方向と-y方向の2ヶ所に設置した下げ振り（糸）との距離を測定することで行った。
・テレスコパイプは1段目パイプが鉛直（x、yの2方向について傾斜計測定値90.0°）となるように据え付けた。
・テレスコパイプの傾斜方向を判別できる7段目パイプまでを伸展させた際の先端ずれ量を3回、14段全伸展させた際の先端ずれ量を1回測定した。

1900mm

y
全伸展時の
測定位置

1900mmx(14段目が伸展しないと隠れてる)14段目パイプ
ケーブル巻取り装置の覗き窓試験体系の全体図

方位の定義（試験装置上面図）

ずれ量の測定位置©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1535）検討内容⑦テレスコパイプ伸展時に回転防止レールの方向に傾斜する挙動の抑制○試験No.1：2021年度試験の再現性確認
2021年度の試験と同様にテレスコパイプの伸展に伴い常に回転抑制レール方向に傾くか確認するために、テレスコパイプを
精度良く鉛直に据え付け、2021年度と同様にレールを-x方向に配置した場合と+x方向に配置した場合の2条件で試験を実施。
先端ずれ量[mm]
回転抑制
レール方向

-x方向
(2021年度試験時と
同じ向き)

+x方向

回数
（実施日）

傾斜
方向

7段目伸展時14段全伸展時

δx

δy

δx

δy

1回目
(2022/9/21)

-17

24

－

－

-x、+y

2回目(2022/10/21)

-2

-11

－

－

-y

3回目(2022/10/28)

-3

-17

-1

-128

-y

1回目(2022/11/08)

45

21

126

124

+x、+y

2回目(2022/11/11)

40

34

－

－

+x、+y

(2021年度試験時と逆の向き)

3回目(2022/11/11)

46

39

－

－

+x、+y

4回目(2022/11/11)

42

40

－

－

+x、+y

回転抑制レ
ール方向

y

各段の
ずれ量
を測定

y

回転抑制レ
ール方向
x
レール：-x方向（2021年度と同じ向き）

11/11の結果

x
レール：+x方向（2021年度と逆向き）

7段目伸展時の先端ずれ量
試験結果
・伸展とともにx方向は回転抑制レール方向に傾く傾向があり、レールの反対側には一度も傾かなった。一方で、y方向はプラス／マイナスどちらにも傾き、伸展に伴う傾き方向は不定で、2021年度試験の傾き方向は再現しなかった。
・同じ条件でも試験日によって傾き方向や先端ずれ量が変化するが、レールを+x方向に配置した11/11の結果のように同一試験日の中であればほぼ再現することが分かった。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1545）検討内容⑦テレスコパイプ伸展時に回転防止レールの方向に傾斜する挙動の抑制○試験No.2：テレスコパイプを微小に傾けた際の傾斜方向確認
試験No.1の結果、2021年度試験の傾き方向が再現せず不定であることが分かった。
2021年度の試験では1段目パイプがレール方向に0.1°傾いていたことからレール方向に傾く傾向であった可能性も考えられる。
試験No.1ではレールの反対側には一度も傾かなったため、試験No.2ではレールと反対方向に0.1°傾けて傾斜方向を評価した。

回転抑制
レール方向
-x方向
(2021年度試
験時の方位)

先端ずれ量[mm]
回数(実施日)
1回目(2022/12/2)

7段目伸展時
δx
δy
18
-19

14段全伸展時
δx
δy
－
－

傾斜
方向
+x、-y

2回目(2022/12/5)

18

-17

－

－

+x、-y

3回目(2022/12/5)

17

-20

－

－

+x、-y

3回とも、レールが配置されている-x方向に対して、0.1°傾けた+x方向に傾斜する傾向が得られた。

試験結果
・精度よく鉛直に据え付けた際は回転抑制レールの反対方向に傾くことは無かったが、レールの反対方向に0.1°傾けて据え付けるとその方向に傾いて伸展したため、テレスコパイプの伸展に伴う傾斜方向は据え付け時の姿勢精度に影響を受けることが分かった。2021年度試験でレール方向にのみ傾きながら伸展した要因も、据え付け時の傾きによるものであると考えられる。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1555）検討内容⑦テレスコパイプ伸展時に回転防止レールの方向に傾斜する挙動の抑制○試験No.3：回転抑制レールの配置方向を変更した際の傾斜抑制効果確認
・試験No.1の結果から、テレスコパイプは伸展に伴いｘ方向だけでなくy方向にも傾くことが分かっている。x方向/y方向の2方向について傾斜を抑制することを目的とし、回転抑制レールの方位を各段で90°変化させて螺旋状に配置して評価した。
先端ずれ量[mm]回転抑制レール方向

回数

7段目伸展時14段全伸展時

δx

δy

δx

δy

傾斜方向

90°ごとの螺旋状に配置

1回目

45

16

185

124

+x、+y

-x方向（試験1の結果）

3回目

-3

-17

-1

-128

-y

+x方向（試験1の結果）

1回目

45

21

126

124

+x、+y

2段目パイプの回転抑制
レール方向

伸展高さ[mm]

伸展高さ[mm]

先端ずれ量

各段の先端ずれ量[mm]

各段の先端ずれ量[mm]試験結果
・14段目まで伸展させた際の先端ずれ量が、レールを一方向にした時と比較して大きいため、回転抑制レールの配置を変更
しても、傾斜抑制の効果が無いことが分かった。根元側のパイプの傾斜の影響が大きいためと考えられる。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1565）検討内容⑦テレスコパイプ伸展時に回転防止レールの方向に傾斜する挙動の抑制○テレスコパイプの傾斜要因確認試験のまとめ
・テレスコパイプを精度良く鉛直に据え付けた場合、2021年度の試験と同様に伸展に伴い回転抑制レール方向に傾く傾向が再現されたものの、レールと直交する方向にも傾き、その方向は不定となった。また、傾斜方向・先端ずれ量は同一条件・同一試
験日であれば再現性があるものの、試験日が変わると変化した。
傾き方向にはばらつきがあり、伸展前に予想することは困難と評価。
・テレスコパイプの据付を鉛直に対して0.1°と微小に傾けた場合、伸展時にその方向に傾いた。
テレスコパイプの伸展方向は伸展前の傾き方向が微小でも影響を受けると評価。
また、2021年度の試験にてテレスコパイプが伸展に伴い回転抑制レール側に傾いた事象は、据付時の傾きによるものであると評価。
・回転抑制レールの方位を各段で変更した場合、レールを1方向にした場合よりもテレスコパイプの先端ずれ量が大きくなった。
回転抑制レールの方位変更は効果がないと評価。
今年度の試験では昨年度と同様、回転抑制レールは一方位に配置することとした。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1575）検討内容⑧各パイプの間隙によるガタ抑制、間隙による非常時収縮（非常時）の傾斜防止○目的
・テレスコパイプ伸展時の傾きやガタが発生する要因として、パイプ同士の嵌め合い形状とパイプ間隙間が考えられる。
今年度は、テレスコパイプの傾斜防止のために、以下の対策を検討した。
①カラー／ストッパリングのテーパ角度の変更（嵌め合いやすくする）②カラー径の大径化（パイプの間隙を狭める）③ダストシールを硬いものへ変更（ぐらつきを抑制する）
・本対策での改善効果の有無、テレスコの伸縮動作への影響について評価した。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1585）検討内容⑧各パイプの間隙によるガタ抑制、間隙による非常時収縮（非常時）の傾斜防止①カラー／ストッパリングのテーパ角度の変更／②カラー径の大径化・カラーのテーパ角度は2021年度は45°であったが、より鋭角にすることで嵌合部が嵌りやすくなり剛性も大きくなると想定される。一方、噛みこみが生じてテレスコパイプの収縮時に抜けにくくなる可能性があることから、テーパ角は15°／30°／
45°の3パターンを試験で比較評価して選定することとした。
・カラーとパイプとの隙間を小さくする（0.2～0.4mm⇒0.1～0.2mm）場合、2021年度よりも摺動抵抗が増加する可能性がある。
また、摺動部材質の硬度化を検討しているが、摺動抵抗も異なると可能性がある。
⇒テレスコパイプの伸縮動作に影響するほど摺動抵抗が増加するか、テーパ角によって摺動抵抗に違いがあるかを試験で評価することとした。

項 目

2021年度

2022年度対策案

カラーテーパ角

45°15°、30°、45°から選定

カラーとパイプとの隙間

0.2～0.4ｍｍ

0.1～0.2ｍｍ

カラーの摺動部材質の硬度化

0.1mm厚超高分子量
ポリエチレンテープ

ストッパリング

カラー
0.03mm厚
フッ素樹脂コーティング

カラーテーパ角度15° カラーテーパ角度30° カラーテーパ角度45°©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1595）検討内容⑧各パイプの間隙によるガタ抑制、間隙による非常時収縮（非常時）の傾斜防止①カラー／ストッパリングのテーパ角度の変更／②カラー径の大径化〇試験計画と試験体
・カラーテーパ角度を鋭角にすると、ストッパリングに嵌りやすくなりテレスコパイプの傾斜抑制効果を得られる可能性があるが、かみこみ等により収縮時に抜けにくくなる可能性がある。そこで、傾斜抑制効果と嵌合部を外すのに必要な力を測定し、テーパ角度を選定する（試験1/2）
・カラーの径を太くすることで摺動抵抗が増加する可能性がある、摺動抵抗を測定してテレスコパイプの伸展に影響するか確認する（試験1）
試験項目

目的

試験概要

試験1．
カラーの径と摺動部材質を変更した際の摺動抵抗
測定

カラー径を太くしてカラーとパイプの間隙を狭くすることと、摺動部材質を変更することによる摺動抵抗への影響を確認する。

1段目パイプを模擬したパイプに、カラーを付けたピストンを入れる。ピストンに付 ・カラーテーパ角度：
けたワイヤを荷重計で引くことで摺動抵
15°、30°、45°
抗を測定する。

1段目パイプを模擬したパイプに、カラーを付けたピストンを用い、空圧をかけてピストンのカラーを1 段目パイプのストッパリングに嵌った状態にする。その後、圧を抜いて荷重計を用い垂直荷重をかけ嵌合を外すために必要な力を測定する。
1段目と2段目の太さを模擬したパイプをカラーテーパ角度を鋭角にする
用い、空圧をかけて 2 段目パイプのカ
試験3．
と、ストッパリングに嵌りやすく
ラーを 1 段目パイプのストッパリングにカラーテーパ角度の違い なり、傾斜抑制効果が期待でき
嵌った状態にする。2段目パイプの先端による傾斜抑制効果確認 る。カラーテーパ角度に対するにガタを潰すまで水平荷重をかけて、 2
傾斜抑制効果を評価する
段目パイプ先端の変位を測定する。
カラーテーパ角度を鋭角にすると、ストッパリングに嵌りやすく
試験2．
なり、テレスコパイプが収縮す
カラーテーパ角度の違い
る際の力が増える恐れがあるによる嵌合を外すためにため、各テーパ角度において、必要な力の比較嵌合を外すために必要な力を確認し、評価する

試験条件

・カラーテーパ角度：
15°、30°、45°
・供給圧力：0.1MPa、0.2MPa

・カラーテーパ角度：
15°、30°、45°
・ 供 給 圧 力 ： 0.03MPa 、
0.1MPa・水平荷重：ガタを潰すまで注）試験の供給圧力について、0.03MPaはテレスコパイプの2段目パイプを伸展させる際の供給圧力であり、0.10MPaは昨年度までテレスコパイプに供給してきた圧力の最大値である。本年度は、傾き抑制のために、
テレスコパイプへ供給する圧力を増やすことを検討し、0.20MPaはその最大値である。

2段目パイプの模擬体

スクレ―パ（内側にストッパリング配置）
1段目パイプの模擬体
ピストン部(テーパ角15°、30°、
45°の3種類を試作)
試験体©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1605）検討内容⑧各パイプの間隙によるガタ抑制、間隙による非常時収縮（非常時）の傾斜防止〇試験1：カラーの径と摺動部材質を変更する際の摺動抵抗測定
試験目的
カラー径を太くしてカラーとパイプの間隙を狭くすること／摺動部材質を変更することによる摺動抵抗への影響を確認する。
試験概要
2段目のピストンを1段目パイプに入れ、ピストンを動かす際の摺動抵抗を荷重計により測定し、カラーのテーパ角度の影響を
比較する。

測定結果

1段目パイプの模擬体
カラーテーパ角度

ピストン

摺動抵抗

荷重計

試験体系

15°

30°

45°

約10N

試験結果
・摺動抵抗はどの角度でも約10Nであった。
⇒カラーテーパ角度で有意な差はないことを確認。
⇒テレスコパイプ伸展時には2段目パイプには約130Nの推力が発生していること、テレスコパイプ収縮時に用いるケーブル巻取り装置の定格引張力は170Nであることから、摺動抵抗は伸展／収縮時の力と比べ十分小さいため、テレスコ
パイプの動作に問題ないと評価。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.161

5）検討内容⑧各パイプの間隙によるガタ抑制、間隙による非常時収縮（非常時）の傾斜防止〇試験2：カラーテーパ角度の違いによる嵌合を外すために必要な力の比較試験
試験目的
カラーテーパ角度を鋭角にするとストッパリングに噛みこみやすくなり、テレスコパイプを収縮させる際の必要引張力が増える可能性があるため、各テーパ角度においてカラーとストッパリングの嵌合を外すために必要な力を評価する。
試験概要
1段目パイプの短尺模擬体とカラーを付けたピストンの模擬体を用いて試験を実施。カラーがストッパリングに嵌る位置にピストンを配置し、所定の圧力（0.1MPa/0.2MPa）をかけた後にパイプ内を大気開放し、ピストンを上方から荷重計で押して下がり始める際の力を測定する。
荷重計による負荷方向嵌合を外すために必要な力※の測定結果（各5回測定した平均値）

ピストンの模擬体
供給圧力
スクレ―パ（内部にストッパリング含む）

1段目パイプの模擬体

テーパ角度
15°

30°

45°

0.1MPa

27N

30N

28N

0.2MPa

47N

27N

27N

※荷重計の測定値にピストンの重量を足した値

圧力の供給

・試験結果
30°と45°では、供給圧力を昇圧してもピストンを下げるために必要な力に有意な差は無く、必要引張力に影響ないことが分かった。
一方、15°では、供給圧力を0.2MPaにすると、測定値が増加することもあり、昇圧すると必要引張力に影響することが分かった。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1625）検討内容⑧各パイプの間隙によるガタ抑制、間隙による非常時収縮（非常時）の傾斜防止〇試験3：カラーテーパ角度の違いによる傾斜抑制効果確認
試験目的
カラーテーパ角度を鋭角にすると、ストッパリングに嵌りやすくなり傾斜抑制効果が期待できると考えられる。
カラーテーパ角度によってどの程度傾斜を抑制できるか比較評価する
試験概要
１段目／2段目パイプの短尺模擬体を用いて0.03MPa/0.10MPaの圧力をかけ、2段目パイプの先端に水平荷重を＋方向と－方向にかけて、レーザ変位計により先端の変位を測定することでガタ幅を評価する。また、2段目パイプ先端を荷重点としてガタを潰すのに必要な水平荷重を測定する。

荷重方向
レーザ変位計（パイプ(上側)の先端
水平変位測定用）－＋

2段目パイプの模擬体
スクレーパ

荷重計

ガタの幅の比較（＋方向とー方向のガタの合計）
供給圧力
15°
30°
45°
0.03MPa(テレスコ伸展時の使用圧力)

5.7mm

3.2mm

2.1mm

0.10MPa

4.3mm

3.2mm

1.7mm

・試験結果
ガタ幅については、供給圧力を変えても大小関係は変化せず、
45°＜30°＜15°であった。
ガタを潰すのに必要な水平荷重もテーパ角度45°が最も大きく剛性が高かった。これは圧力が変わっても同じ傾向であった。

レーザ変位計（スクレーパの
水平変位測定用）
1段目パイプの模擬体

試験体系©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1635）検討内容⑧各パイプの間隙によるガタ抑制、間隙による非常時収縮（非常時）の傾斜防止①カラー／ストッパリングのテーパ角度の変更／②カラー径の大径化 試験結果のまとめ•

カラーのテーパ角度（15°/30°/45°）の選定と、カラー径を太くすることの影響を確認するために、テーパ角度を変更し、摺動抵抗と、パイプの嵌合を外すために必要な力と、傾き抑制効果を確認した。

•

摺動抵抗については、カラー径を太くした場合、テーパ角度を変更しても有意な差は無く約10Nであり、テレスコパイプ伸展・収縮時の力（伸展時：2段目パイプ伸展時に発生する推力約130N、収縮時：テレスコパイプ収縮時のケーブル巻取り装置の定格引張力約170N）に比べ十分小さいことを確認した。
カラー径を太くしてもテレスコパイプの動作に問題ないと評価。

••

パイプの嵌合を外す際に必要な力は、テーパ角度30°と45°で有意な差は無く、15°が大きくなることを確認した。
傾き抑制効果については、テーパ角度45°が最もガタの幅が小さく、剛性も大きくなることを確認した。
テレスコパイプに用いるカラーのテーパー角度は昨年と同様､45°として進めることとした。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1645）検討内容⑧各パイプの間隙によるガタ抑制、間隙による非常時収縮（非常時）の傾斜防止③ダストシールを硬いものへ変更〇背景• テレスコパイプ収縮時にパイプ表面の付着物が装置内部に入り込むのを抑止するため、各パイプにはダストシールを設ける構造としている（下図参照）。
• 2021年度に異物（土、アルミナ）付着時の伸縮動作確認を行った。結果、粉体状の異物が付着してもテレスコ伸展時の内圧や収縮時のケーブル引っ張り力に有意な差はなく、異物付着時でも伸縮動作に問題はないと評価した。
• 一方、使用したダストシールは柔らかく、耐久性（へたりやすさ）に懸念があった。そこで、類似の材質のものを調査し、比較的固めのものを代替候補として選定した。
• ダストシールを変更した際の影響評価として、以下の項目について評価を実施した。
(a) 異物除去性能への影響(b) テレスコパイプ伸縮動作への影響(c) 傾斜挙動への影響©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1655）検討内容⑧各パイプの間隙によるガタ抑制、間隙による非常時収縮（非常時）の傾斜防止③ダストシールを硬いものへ変更〇試験計画
・ダストシール変更する際の影響について、以下の3項目について比較試験を行った。

試験名

目的

試験条件

試験1．
異物除去性能への影響確認

2021年度に試作した 14 段テレスコパイプの2 段目パイプ
表面に異物として粉体（土／アルミナ）を付着させて収縮・伸展動作の可否と、除去性能の確認を行う。
（1段目先端のダストシールを変更）

・ダストシール：2022年度ダストシール（2021年度のものは評価済）・異物：①土、②アルミナ
・付着箇所：2021年度試作の14段テレスコパイプ2段目

試験2．
テレスコパイプ伸縮動作への
影響確認

試験3．
傾斜抑制効果への影響確認

変更後のダストシールの方が摺動抵抗が大きくなる可能性があるため、伸縮動作できることを確認する。通常の伸縮動作よりも非常時収縮（パイプ内の減圧のみで収・ダストシール：2022年度ダストシール
縮）する方がパイプ駆動力が小さく、特に自重の作用と負圧による収縮力が小さい 14 段目のパイプについて動作確認する。（13段目先端のダストシールを変更）
・ダストシール：2021年度ダストシール／2022年度ダストシー
テーパ角度の選定に用いた短尺パイプを用い、水平荷ル
重をかけた際の先端変位量 2022 年度ダストシールと・テーパ角度：45°
2021年度ダストシールで比較する。
・供給圧力：0.03MPa（短尺パイプ：2段目伸展時の圧力）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1665）検討内容⑧各パイプの間隙によるガタ抑制、間隙による非常時収縮（非常時）の傾斜防止③ダストシールを硬いものへ変更〇試験１：異物除去性能への影響
試験概要• テレスコパイプの1段目のダストシールを変更し、2段目パイプ表面に土（粒径15μm）／アルミナ（粒径75-100μm）を付着させ、収縮後に伸展して異物の除去性能を確認した。
試験結果• 伸展後のパイプ表面は、土の場合は拭きムラがあったがアルミナは一通り拭かれていた。土、アルミナともにダストシールを通過した様子はあるもののパッキンへの付着は微量であった。
• 2021年度の試験結果では土、アルミナともに拭きムラがあったため、今年度選定したダストシールの方が異物の除去性能が良いと評価した。

(a)土(b)アルミナ(a)土(b)アルミナ
粉体を付着させたパイプの状態(a)土(b)アルミナ
収縮、再伸展後のパイプの状態

異物除去後のダストシールの状態©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1675）検討内容⑧各パイプの間隙によるガタ抑制、間隙による非常時収縮（非常時）の傾斜防止③ダストシールを硬いものへ変更〇試験2： テレスコパイプ伸縮動作への影響
試験概要• 今年度選定した代替品は2021年度のものより硬く、テレスコパイプ伸縮時の摺動抵抗が大きくなる可能性があるため、伸縮動作に影響がないかを確認する。
• 通常の伸縮動作よりも非常時収縮（テレスコパイプ内の減圧のみで収縮）する方がテレスコパイプを駆動させる力が小さ
いこと、テレスコパイプ先端側の方がテレスコ自重による収縮力が小さいことから、13段目先端のダストシールを変更し、14段目のパイプの収縮動作が可能かを確認する。
試験結果• 14段目パイプを手で100mm程度引き出した後、非常時収縮できるか確認した（回数は1回）。自重では縮まらないが、テレスコパイプ内圧を-22kPaまで減圧したところ縮むことを確認した。
• 昨年度のダストシールを用いた非常時収縮の試験では、テレスコパイプ内圧が9kPaの際に14段目パイプが自重で収縮し始めた。摺動抵抗の差に換算すると今年度選定した代替品の方が22N摺動抵抗が増加している結果となった。
⇒摺動抵抗は増加するものの、最も縮みにくい14段目パイプが縮むことを確認できたため、テレスコパイプの運用には問題ないと評価。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1685）検討内容⑧各パイプの間隙によるガタ抑制、間隙による非常時収縮（非常時）の傾斜防止③ダストシールを硬いものへ変更〇試験3：傾斜挙動への影響評価
試験概要• ダストシールはテレスコパイプを支持する部材であることから、ダストシールを変更した際の傾斜挙動への影響を確認する。
• 試験体系を以下に示す。2段目のパイプ先端に①と②の方向に一旦水平荷重をかけ、その後無負荷にした際の変位をレーザ変位計で測定し、その差分をガタ幅として、2021年度のダストシールと今年度の代替品で比較した。
試験結果• 結果、今年度の代替品の方が弾力があり、無負荷状態にするとパイプが鉛直方向に押し戻され、ガタ幅が小さくなることが分かった。
ガタ幅の比較
ダストシール
供給圧力
0.03MPa(2段目パイプ伸展時の使用圧力)2021年度選定

2022年度選定

2.1mm

1.8mm

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1695）検討内容⑧各パイプの間隙によるガタ抑制、間隙による非常時収縮（非常時）の傾斜防止③ダストシールを硬いものへ変更へのまとめ○テレスコパイプの傾斜要因確認試験のまとめ•

ダストシールについて2021年度のものから今年度選定した代替品との比較評価を行った。

•

異物除去性能について、今年度の代替品の方が良い結果が得られた。

•

テレスコパイプの伸縮動作について、非常時収縮の可否について確認した。結果、摺動抵抗は増加するものの、最も縮みにくい14段目パイプが縮むことを確認できたため、テレスコパイプの運用には問題ないと評価できた。

•

傾斜抑制効果については、今年度の代替品の方がガタ幅が小さく、パイプを鉛直方向に押し戻すように作用する力があることが分かった。
今年度試作した14段テレスコパイプには、今年度選定したダストシールを組み込み、動作確認等の試験を実施していくこととした。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

No.170

２/３号機

5）検討内容⑦テレスコパイプ伸展時に回転防止レールの方向に傾斜する挙動の抑制⑧各パイプの間隙によるガタ抑制、間隙による非常時収縮（非常時）の傾斜防止〇これまでの試験結果から、今年度試作するテレスコパイプの改良点は以下のとおりとした。
2021年度試作装置

2022年度試作装置

カラーテーパ角

45°45°

カラー径を太くすることによる
摺動部隙間

0.2mm

0.1mm

カラーの摺動材の硬度化

0.1mm厚超高分子量
ポリエチレンテープ

0.03mm厚
フッ素樹脂
コーティングダストシール2020年度代替品

2022年度選定品

試験で評価した項目

テーパ角

摺動隙間

カラー

ウェアリング
空圧パッキン

上段パイプ

下段パイプ

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.171

5）検討内容 ⑨姿勢制御機構の試作と評価〇背景・段階的規模拡大取り出し用アームの自由度では、想定した調査位置でテレスコパイプを鉛直姿勢にできない可能性があるため、２軸の姿勢制御機構を検討。

俯瞰図

姿勢制御機構部分拡大©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

No.1726）検討内容 ⑨姿勢制御機構の試作と評価〇装置設計
・2021年度に要求仕様の検討と構想設計を実施。本年度は詳細設計を行い、可動範囲と総重量の仕様を満たすことを確認した。
・姿勢制御機構に選定したモータは長納期化しており試験に間に合わないため、本年度は過去のPJの試験装置に組み込んだモータを流用することとした。出力トルクが異なるが、動作試験時にトルク（モータの電流値）を測定して、選定したモータで問題ないことを確認する方針。
調査用カメラ α軸機構 β軸機構

前後退機構

ケーブル巻取り装置
テレスコパイプα軸機構による動き
前後退機構による動き

姿勢制御機構の設計結果

項目

可動量

β軸機構による動き

総重量

要求仕様

設計結果

前後退機構

499mm以上

513mm

α軸機構

13°以上

15°

β軸機構

20mm以上22mm

22kg以下21.0kg©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

No.1735）検討内容 ⑨姿勢制御機構の試作と評価
試作した姿勢制御機構を以下に示す。

α軸機構

β軸機構

ケーブル巻取り装置
α軸機構：0°

調査装置＋

テレスコパイプ
前後退機構－
β軸機構の動作方向
＋

－

α軸機構

β軸機構
調査装置模擬体

－
＋

前後退機構

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1745）検討内容 ⑩ケーブル巻取りドラムの駆動トルク均一化（ケーブル引張力のロスの低減）〇背景・2021年度は、14段テレスコパイプの要素試験にて、ケーブル引張力(モータ駆動トルク)が短時間で大きく変動しており、ギアや駆動軸の組み立て精度が悪く、駆動負荷が均一では無い恐れがあることを確認した。
・2022年度は、上記課題に対して対策を実施の上、再度14段テレスコパイプの要素試験を行い、対策の有効性を評価する。
伸展範囲

伸展範囲

収縮範囲

収縮範囲

テレスコパイプ内圧力
供給設定圧力

定格引張力 170N
（実測）

テレスコパイプ伸縮動作中の伸展量、ケーブル引張力、テレスコパイプ内圧力の変化©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1755）検討内容 ⑩ケーブル巻取りドラムの駆動トルク均一化（ケーブル引張力のロスの低減）
ギア③’（ギア③と共通の〇対策検討
シャフトで回転するギア）• トルク変動の要因としては以下を原因と判断。それぞれ改良案を考え、 ギア② ギア③
ギア④（ドラムにケーブル巻取り装置単体で無負荷状態でトルクを確認することとした。
直結するギア）①ドラム側面とケーブル巻き取り装置筐体のボルトとが僅かに干渉してい ギア①る箇所があった。このため、今年度は干渉を回避するよう設計変更を行う。
②多段のギアを使用していることから、2021年度はギアのバックラッシュによる応答性低下を防ぐ目的でギア間距離を標準値よりも狭めて設計した。 ギア②’ （ギア②と共通のシャフト
今年度は標準ギア間距離に変更する改良を行う
で回転するギア） 駆動モータ○結果
無負荷状態でトルクが変動しないことを確認でき、検討した対策が有効でモータからケーブル巻取りドラムまでのトルク伝達機構あることを確認した。

時間
10s/div

無負荷状態でのドラム駆動トルクの変動（改良前）

10％/div

トルク10％/div

トルク

ドラム１回転時間
10s/div

無負荷状態でのドラム駆動トルクの変動（改良後）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1765）検討内容テレスコピック式アクセス装置の動作評価（⑦～⑪の確認）〇背景• 今年度新たに試作した姿勢制御機構の機能確認およびテレスコパイプと組み合わせた動作を評価する。
• 伸展時の傾斜を抑制するために改良した14段テレスコパイプの改良効果の評価として、2021年度の評価項目と同様に伸展時の傾き量とガタの評価、減圧による非常時収縮動作の可否を確認する。
〇試験計画
No.

試験項目・概要

確認項目

目標（判断基準）

該当項目

1【テレスコパイプの鉛直姿勢での伸縮動作確認】
・テレスコパイプが伸縮可能かを確認する。
（摺動部（カラー、ダストシール）を変更した影響を確認する）

・供給圧力（0.1MPa）での伸展可否

・供給圧力（0.1MPa）での進展可否⑩

2【テレスコパイプ伸展時の傾き量確認】
・テレスコパイプ伸展時の傾き量を確認する。
（2021年度試作したテレスコパイプと比較する）

・テレスコパイプの伸展時の各段での傾き量・2021年度試作したテレスコパイプと比べて傾き量が改善しているか⑦

3【テレスコパイプ伸展時のガタ確認】
・テレスコパイプ伸展時のガタ量を確認する。
（2021年度試作したテレスコパイプと比較する）

・テレスコパイプの各段でのガタ量・2021年度試作したテレスコパイプと比べてガタ量が改善しているか⑧

4【テレスコパイプ伸展状態での姿勢制御機構の動作確認】
・テレスコパイプ伸展状態で、姿勢制御機構により位置調整が可能かを確認する。

・姿勢制御機構での傾き調整可否

・各軸モータの定格トルク内での動作
可否

⑨

5

【テレスコピック式アクセス装置が揺れる際の挙動特性把握】
・テレスコパイプ伸展状態で、テレスコピック式アクセス装置の揺れ挙動を把握する

・テレスコパイプ先端の
揺れ挙動－（挙動把握のみ）⑪

6【非常時収縮動作の確認】
・テレスコパイプ伸展状態で、減圧による非常時収縮が可能かを確認する。

・減圧（最大-0.092MPa）での収縮可否・テレスコ／姿勢制御機構のみでの非常時収縮の可否⑧©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1775）検討内容テレスコピック式アクセス装置の動作評価（⑦～⑪の確認）〇試験体・試験体系
新規に試作した姿勢制御機構（前後退機構、α軸機構、β軸機構）と今年度改良した14段テレスコパイプおよびケーブル巻取り装置を組み合わせて試験を実施した。また、昨年度と同様に、伸展したテレスコパイプの挙動を観察できるよう、装置の周囲に足場を設けた。
α軸

β軸
足場4段目

取り出し用アームのチルト軸を模擬（手動でチルトの回転動作が可能）
前後退機構

姿勢制御機構
ログ取得用PC

14段テレスコ
パイプ

足場3段目

ケーブル巻取り装
姿勢制御機構置用操作パネル
用操作パネル（ログ取得機能付）

足場2段目

足場1段目
傾斜センサ
試験装置
ケーブル巻
取り装置

試験装置

操作卓

試験体系
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

No.178

２/３号機

5）検討内容テレスコピック式アクセス装置の動作評価（⑦～⑪の確認）○試験体・試験体系
試作した姿勢制御機構について
姿勢制御機構の各軸の＋方向とー方向は図のように定義し、各軸の原点（ゼロ点）位置については下記に示す。
・前後退機構：マイナス方向の移動限界
・α軸機構 ：テレスコピック式アクセス装置の取り付け面
・β軸機構 ：マイナス方向の移動限界
α軸機構：0°

α軸機構

調査装置

＋

β軸機構

ケーブル巻取り装置
テレスコパイプ
前後退機構－
β軸機構の動作方向
＋

－

α軸機構

β軸機構
調査装置模擬体

－
＋

前後退機構

α軸、β軸の動作方向

水平姿勢©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1795）検討内容テレスコピック式アクセス装置の動作評価（⑦～⑪の確認）○試験0：姿勢制御機構の動作確認
試験結果
テレスコパイプを収縮させた状態で、テレスコピック式アクセス装置が垂直・水平のいずれの姿勢となった場合においても、姿勢制御機構の各軸のモータトルクが100%を超えることなく動作させられることを確認した。α軸軸機
構の動作範囲が要求仕様を僅かに満たさない結果であったが、来年度以降に部材の形状を見直すことで要求仕様を満たせる見込みである。これらのことから、テレスコパイプ収縮状態での想定運用シーケンスにおいて姿勢調整動作を問題なく行えることが分かった。
モータトルク測定結果（縦軸：トルク、横軸：時間）
垂直姿勢
水平姿勢
100

100

＋方向動作 －方向動作＋方向動作 －方向動作

前後退
機構

α軸機構

β軸機構

動作範囲の測定結果
0

0

100

100

＋方向動作 －方向動作＋方向動作 －方向動作

0

0

-100

-100

100 ＋方向動作 －方向動作

100 ＋方向動作 －方向動作

0

0

-100

-100

要求仕様

測定結果

前後退機構

499mm以上

499mm

α軸機構※

0°~13°以上

0.4°~13.6°

β軸機構

20mm以上22mm※テレスコピック式アクセス装置の取り付け面を0°と定義©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

No.180

２/３号機

5）検討内容テレスコピック式アクセス装置の動作評価（⑦～⑪の確認）○試験1：テレスコパイプの鉛直姿勢での伸縮動作確認
試験目的
今年度試作したテレスコパイプは伸展時や非常時収縮における傾斜を抑制するために、ダストシールを昨年度に比べて硬いものに変更している。その変更により摺動抵抗が増加しているため、問題なく伸縮動作が出来るか確
認する。
試験概要
昨年度は供給圧力の最大値を0.1MPaと設定していたが、今年度は伸展時の傾斜抑制のためにより大きな圧力で伸展させた。収縮時は昨年度と同様の供給圧力にしてケーブル巻取り装置のモータトルクを評価した。

伸展量[mm]

供給圧力[MPa]

供給圧力
伸展量

伸展量[mm]

モータトルク[％]モータトルク
伸展量

時間[s]
時間[s]
試験結果
今年度改良したテレスコパイプを用い、昨年度から供給圧力を増加させた場合においても問題なく伸縮動作できることを確認した。モータトルクは100%を超えているが、過負荷エラーは出なかったため問題ないと判断した。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.181

5）検討内容テレスコピック式アクセス装置の動作評価（⑦～⑪の確認）○試験2：テレスコパイプ伸展時の傾き量確認
試験目的
今年度、傾斜抑制対策を施したテレスコパイプにおいて、昨年度のテレスコパイプに比べて伸展時の傾き量が改善するか確認する。
試験概要
14段テレスコパイプを全伸展させ、昨年度のテレスコパイプを用いた再現性確認試験と同様に、下げ振りを2ヶ所に降ろし、テレスコパイプの各段先端と下げ振りとの距離を測定し傾き量を評価した。
黒円：テレスコパイプ
灰色：ケーブル巻取り装置：下げ振り吊り下ろし
位置x

測定高さ[mm]y

14段目先端のずれ量207mm

14段目先端のずれ量108mm

10段目先端8段目先端
5段目先端

各段の先端ずれ量（x方向）[mm]

6段目先端

各段の先端ずれ量（y方向）[mm]

試験結果
全伸展状態における、先端ずれ量は(x、y)=(108mm、207mm) であった。昨年度のテレスコパイプを用いた再現性確認では（x、y）=(1mm、128mm) であり、今年度試作したテレスコパイプの方がより傾く結果となった。このことから、非常時収縮における減圧時においても、今年度のテレスコパイプの方が倒れやすく縮みにくいと想定される。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1825）検討内容テレスコピック式アクセス装置の動作評価（⑦～⑪の確認）○試験3：テレスコパイプ伸展時のガタ確認
試験目的
今年度、傾斜抑制対策を施したテレスコパイプにおいて、昨年度のテレスコパイプに比べてガタ付きが改善したか確認する。
試験概要
14段テレスコパイプを全伸展させて、各段に+x方向／-x方向の力をかけてガタを潰す。評価は傾き量確認と同様に、テレスコパイプの各段先端と下げ振りとの距離を測定し評価する+x方向

３段目が傾斜するようにパイプに
曲げ方向の力をかけている様子+x方向に力をかけてガタを潰した状態-x方向-x方向に力をかけてガタを潰した状態

曲げ方向の力をかけてガタを潰した後のテレスコパイプ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1835）検討内容テレスコピック式アクセス装置の動作評価（⑦～⑪の確認）○試験3：テレスコパイプ伸展時のガタ確認
試験結果
今年度のテレスコパイプは、各段の節の間隙を狭めた構造にして試作したが、昨年度のテレスコパイプの結果に比べてガタが大きくなった。
381.7mm

218.3mm
218.3mmー

144.7mm

＋

ー

＋

鉛直位置
鉛直位置

今年度のテレスコパイプのガタ確認の結果

昨年度のガタ確認の結果©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1845）検討内容テレスコピック式アクセス装置の動作評価（⑦～⑪の確認）○試験4：テレスコパイプ伸展状態での姿勢制御機構の動作確認
試験目的
炉底部の開口を通過する際の伸展方向の微調整に、α軸機構とβ軸機構の使用を検討しているため、テレスコ
パイプが伸展した状態でも問題なく動作させることができるか確認する。
試験概要
テレスコパイプが全伸展した状態と開口直前まで伸展した状態の2パターンについて動作評価を行った。
α軸機構 ・全伸展した状態：伸展しているテレスコパイプにおいて許容される傾斜角（-3.5度）とα軸の動作限界の範囲で動作させることができるか
・開口直前まで伸展した状態：伸展して傾いた状態から開口を通過可能な姿勢にできるか（α軸で調整できないy方向については手で傾きが無い状態にして試験を実施）
β軸機構 ・全伸展した状態：稼働範囲を往復動作できるか
・開口直前まで伸展した状態：稼働範囲を動作できるか（＋方向の動作のみ確認）
+1.7度

-3.5度

α軸機構による調整方向xy
全伸展した状態でのα軸機構の動作範囲

開口直前まで伸展した状態©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1855）検討内容テレスコピック式アクセス装置の動作評価（⑦～⑪の確認）○試験4：テレスコパイプ伸展状態での姿勢制御機構の動作確認
試験結果（α軸機構）
テレスコパイプを伸ばした状態で、α軸機構を動作させてもトルクが100%以内に収まり問題ないことを確認できた。
炉底部の開口を通過するための位置の微調整や全伸展後の位置の微調整に、α軸機構を使用できることが分かった。
0度→+1.7度

ケーブル巻取り装置の角度が「鉛直姿勢（0度）→＋側の動作限界（+1.7度）→-3.5度→鉛直姿勢（0度）」となるようにα軸を操作した。

+1.7度→-3.5度-3.5度→0度

トルク[％]＜全伸展高さでの動作確認結果＞＜開口直前高さでの動作確認結果＞

時間[s]

模擬開口

位置調整前
位置調整後
開口直前位置でのα軸機構による位置調整の様子

トルク[％]

模擬調査装置がおおよそ模擬開口の中心にくるまでα軸機構を操作した。
（操作完了位置は目視判断）
84mm移動時間[s]©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1865）検討内容テレスコピック式アクセス装置の動作評価（⑦～⑪の確認）○試験4：テレスコパイプ伸展状態での姿勢制御機構の動作確認
試験結果（β軸機構）
テレスコパイプを伸ばした状態で、β軸機構を動作させると起動トルクが100%を超えることがあったが起動時以外のトルクは100%以内に収まるため問題ないことを確認できた。炉底部の開口を通過するための位置の微調整や全伸展後の位置の微調整に、β軸機構を使用できることが分かった。
トルク[％]

β軸機構の原点(0mm)から稼働限界の22mmまで動かし、その後原点へ戻り動作をさせた。

＜開口直前高さでの動作確認結果＞

模擬開口

時間[s]
0mm→22mm

トルク[％]

β軸機構の動作で模擬開口を通過できる位置へ模擬調査装置を手で動かして動作開始位置とした。β軸機構の稼働範囲は22mmであるが、先端は31mm程度移動しており、β軸を動かすとガタなどにより根元側が傾くと考えられる。
31mm移動した

模擬調査装置22mm→0mm

0mm→22mm＜全伸展高さでの動作確認結果＞

位置調整前

位置調整後
β軸機構による位置調整

時間[s]©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1875）検討内容テレスコピック式アクセス装置の動作評価（⑦～⑪の確認）○試験5：テレスコピック式アクセス装置が揺れる際の挙動把握
試験目的
テレスコパイプが伸展中に揺れた際の挙動を把握する。
試験概要
テレスコパイプを7段目まで伸ばした状態と全伸展させた状態において、テレスコパイプ先端を一定距離（50mm）
引っ張り離すことで自由振動させ、揺れの挙動をビデオカメラで撮影して評価した。なお、揺らす際は＋x方向と＋ｙ方向にそれぞれ引いた。

50mm

手を離す

伸展後の先端位置
手で引いた様子テレスコパイプを揺らす際の様子©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1885）検討内容テレスコピック式アクセス装置の動作評価（⑦～⑪の確認）○試験5：テレスコピック式アクセス装置が揺れる際の挙動把握
試験結果
テレスコパイプの揺れ挙動は、7段目まで伸展させた状態（伸展高さ：約3500mm）では1Hz強で揺れて2秒程度しか揺れなかったのに対して、全伸展させた状態（伸展高さ：約7300mm）では1Hz弱で揺れて90秒程度揺れが継続した。一方で揺れる方向が変化しても、揺れの挙動は変わらないことが分かった。

＜7段目まで伸展させた状態＞
揺れの往復時間は1秒弱だった。
揺れは2秒程度しか継続しなかった。

7段目まで伸展した時の揺れの様子＜全伸展させた状態＞
揺れの往復時間は1秒強だった。
揺れは90秒程度継続した。

全伸展した時の揺れの様子©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1895）検討内容テレスコピック式アクセス装置の動作評価（⑦～⑪の確認）○試験6：非常時収縮動作の確認
試験目的
ケーブル巻取り装置が動かなくなった際の非常時の収縮として、テレスコパイプ内を真空引きしてケーブルを巻き取らずに収縮することを検討している。昨年度のテレスコパイプは減圧中に傾いてしまい縮められなかったが、今年度の各パイプの節の間隙を狭めたテレスコパイプを用いることで非常時収縮可能であるか確認する。また、姿勢制御機構により姿勢を調整することで、非常時収縮しやすくできるか確認する。
試験概要
姿勢制御機構の姿勢調整を行わない場合と行う場合の2パターンについて評価を行った。姿勢調整を行う場合においては、姿勢制御機構で調整できる方向はα軸機構によるx方向のみであるため、ｙ方向の姿勢調整について
は、テレスコパイプ先端に取り付けたロープを上方から試験員が操作して行った（実機におけるy方向の姿勢調整
は取り出し用アーム型アクセス装置のチルト軸を用いる方針）。

α軸機構で姿勢調整する方向

ロープを操作して姿勢調整する方向©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

No.190

２/３号機

5）検討内容テレスコピック式アクセス装置の動作評価（⑦～⑪の確認）○試験6：非常時収縮動作の確認
試験結果
姿勢調整を行わない場合では、昨年度と同様に減圧すると傾いてしまい、非常時収縮できなかった。
姿勢調整を行う場合では、α軸機構でテレスコパイプの姿勢を調整できたが、減圧して姿勢を保持できない状態で調整するため、鉛直姿勢付近になると反対側に急激に倒れるリスクがあることが分かった。実機調査ではテレスコ
パイプの周囲に炉内構造物があり、本試験のように調整できないことが想定されるため、炉内構造物の影響は、今後検討が必要である。昨年度と同様に非常時収縮で縮めると、完全に収縮せず手で押しても収縮しなかった（完全に収縮した時に比べて170mm程度飛び出した状態） 。テレスコパイプ内でケーブルが押し詰まった状態になっていると想定される。
来年度以降も減圧によってテレスコパイプが倒れないよう、傾斜抑制対策の検討を継続する。また、完全に収縮しないことによる回収動作への影響などは今後検討する。
①伸展により
傾いた状態②傾いた状態で減圧することにより、収縮するよりも先に更に傾き倒れ込む③α軸機構で先端姿勢を
鉛直に調整

転倒リスク

テレスコパイプが減圧により倒れ込むイメージ図

この範囲の長さを測定して飛び出し量が170mmであることを確認

縮み切らなかった様子©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.191

5）検討内容テレスコピック式アクセス装置の動作評価（⑦～⑪の確認）〇試験結果まとめ（1/2）
No.

0

試験項目・概要

確認項目

目標（判断基準）

前後退機構の稼働範囲

499mm以上

前後機構の動作可否

稼動範囲を定格トルク内で動作できること○（定格トルク内で動作可能）

0度以下から13度以上（閉じた状態を0度とする）△（実測で0.4度～13.6度。部材が当たり閉じきれないため、今後部材の形状を見直す）

稼動範囲を定格トルク内で動作できること○（定格トルク内で動作可能）

α軸の稼働範囲【姿勢制御機構の動作確認】
・試験前の事前評価として、テレスコパイプが収縮状態で、姿勢制御機構の各軸が動作可能か確認する。
α軸の動作可否

結果○（実測で499mm）○（実測で22mm）

β軸の稼働範囲

20mm以上β軸の動作可否

稼動範囲を定格トルク内で動作できること

1【テレスコパイプの鉛直姿勢での伸縮動作確認】
・テレスコパイプが伸縮可能かを確認する。
（摺動部（カラー、ダストシール）を変更した影響を確認する）

ケーブル巻取り装置のモータ負荷率2【テレスコパイプ伸展時の傾き量確認】
・テレスコパイプ伸展時の傾き量を確認する。
（2021年度試作したテレスコパイプと比較する）

テレスコパイプ全伸展時の先端の傾き量（1段目パイ
プ中心から14段目パイプ
中心までの水平距離）

モータの過負荷エラーが発生せずに伸縮できること

先端の傾き量が2021年度試作したテレス
コパイプの傾き量（128mm）以下であるか○（定格トルク内で動作可能）○（モータの過負荷エラーは未発生）

×（昨年度試作したテレスコパイプより傾き量が大きかった）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1925）検討内容テレスコピック式アクセス装置の動作評価（⑦～⑪の確認）〇試験結果まとめ（2/2）
No.

3

4

5

6

試験項目・概要【テレスコパイプ伸展時のガタ確認】
・テレスコパイプ伸展時のガタ量を確認する。
（2021年度試作したテレスコパイプと比較する）【テレスコパイプ伸展状態での姿勢制御機構の動作確認】
・テレスコパイプ伸展状態で、姿勢制御機構により位置調整が可能かを確認する。

【非常時収縮動作の確認】
・テレスコパイプ伸展状態で、減圧による非常時収縮が可能かを確認する。

【取り出し用アーム型アクセス装置が揺動した際のテレス
コパイプの挙動評価】
・テレスコパイプを全伸展させた状態と7段目まで伸展させた状態とで、それぞれ先端を揺らし、挙動を評価する

確認項目

目標（判断基準）結果

回転抑制レール方向のテレスコパイプ先端のガタが2021年度試作したテレスコパ
イプのガタ（218mm）以下であるか×（昨年度試作したテレスコパイプよりガタ量が大きかった）

回転抑制レール反対方向のテレスコパイ
プ先端のガタが2021年度試作したテレス
コパイプのガタ（144mm）以下であるか×（昨年度試作したテレスコパイプよりガタ量が大きかった）

テレスコパイプ全伸展状
態でのα軸の動作可否

α軸を6.5度～13.0度（テレスコパイプ鉛直
姿勢時の角度は12.0度）の範囲で動かして定格トルク内で動作できること○（トルク100%以内で動作可能。ＲＰＶ底部の開口通過する際の先端位置の微調整にα軸が有効であることを確認した）

テレスコパイプ全伸展状
態でのβ軸の動作可否

稼動範囲を定格トルク内で動作できること○（駆動トルクは100%超えることがあるが過負荷エラーは出ず、起動時以外はトルク100%以内で動作可能）

減圧時の傾きを抑制し、姿勢調整せずに非常時収縮できるか人による補助や、姿勢調整機構による調整を必要とせずに、減圧のみで縮み切れること

×（減圧すると縮まずに倒れてしまい、
昨年と同じ結果となった）

テレスコパイプ全伸展時の先端のガタ量-92kPa~0Paの範囲で縮み切れること△（-85kPaまで減圧した結果、全段のパイプが縮んだが、完全には縮み切らなかった。完全に縮み切らないことによる影響は今後検討する。）

X方向については、人が補助せずにα軸のみで鉛直に姿勢調整できること

人による補助の有無△（α軸により先端を鉛直に調整することはできるが、テレスコパイプが姿勢を保持できない状態で調整するため、鉛直姿勢付近になると反対側に倒れ込むリスクがある）

テレスコパイプを伸展させて揺動した際の挙動

揺れ挙動を把握すること―（良し悪しを評価する試験ではなく、あくまで挙動を把握することを目的とした試験のため「―」とした。）

減圧によりテレスコパイ
プを収縮させられること©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1935）検討内容テレスコピック式アクセス装置の動作評価（⑦～⑪の確認）〇まとめ• 新たに試作した姿勢制御機構の動作確認を行い、動作に問題ないことを確認した。一部動作範囲が設計値よりも狭い箇所があったことが課題として得られた。

•

姿勢制御機構のα軸、β軸機構により、テレスコパイプ伸展状態で先端位置を微調整可能なことを確認した。
先端傾きの補正や、炉底部の開口通過時の先端位置の微調整に使用することが考えられるため、今後の運用検討に反映する。

•

テレスコパイプ伸展時の傾きを抑制するため、パイプ摺動部の間隙の低減、ダストシールを硬いものへの変更を装置に反映し、改善効果を確認するための試験を実施した。結果、テレスコパイプの伸縮動作に問題ないことを確認した。傾きは昨年度より大きくなり、傾き改善の効果は得られなかった。

•

非常時収縮において、テレスコパイプ内を減圧時した際に傾斜して収縮できなくなる事象が昨年度と同様に発生した。

•

傾き改善、非常時収縮時の傾斜防止については、ハード的な対策としてテレスコパイプの一部アルミ化や構造見直し、運用上の対策として、姿勢制御機構による姿勢調整、周辺構造物を利用しながら収縮するなどが考えられる。来年度以降、対策を検討していく。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

２/３号機

No.1945）検討内容テレスコピック式アクセス装置の動作評価（⑦～⑪の確認）

チルト軸により装置を水平姿勢にした様子

先端の傾き
テレスコパイプ伸展時に傾いた様子

α軸で先端を鉛直姿勢に調整した際のしなった様子©International Research Institute for Nuclear Decommissioning６．実施内容 （2）下部アクセス調査工法の開発（テレスコ）

No.1956） 結果まとめ①2022年度に得られた成果

•
•
•
•

•

2021年度までの成果を基に、開発計画見直し、課題抽出を行った。
抽出した課題に対する対策案とその効果を確認するための要素試験を実施し、対策案を選定した。
対策案を反映したテレスコピック式アクセス装置を試作し、機能確認試験を実施した。
試験の結果、テレスコピック式アクセス装置の基本動作が可能であり、装置としての成立性があることを確認した。
また、非常時収縮対策等については、引き続き課題となることを確認した。
装置カメラを用いた運用について検討し、RPV開口部の寸法
測定方法、姿勢を検知する方法が必要なことを確認した。

②今後(2023年度以降)の課題•

2022年度の結果を踏まえ、開発計画の見直し、課題の再抽出を行う。想定される課題を以下に示す。
①非常時収縮の対策検討②姿勢制御機構の改良③RPV開口部の寸法判断方法の検討④装置の姿勢検知方法の検討⑤他事業にて開発中のアーム型アクセス装置との取り合い検討

テレスコパイプによるアクセスイメージ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning