平成29年度補正予算
廃炉・汚染水対策事業費補助金「原子炉格納容器内部詳細調査技術の開発（X-6ペネト
レーションを用いた内部詳細調査技術の現場実証）」
平成31年度・令和元年度最終報告
令和2年7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

1

目次
１. 研究の背景・目的
1.1 本研究が必要な理由
1.2 本研究の成果の反映先と寄与
２. 実施項目とその関連，他研究との関連，目標
３．実施スケジュールと実施体制
４．実施内容4.1 実施事項・成果（1）調査計画・開発計画の策定（2）アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場検証試験（3）現場状況を考慮したモックアップ試験（4）作業訓練（5）現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練（6）現場実証（現場調査）（7）国内モックアップ試験
4.2 目標に照らした達成度
５． まとめ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

2

目次
１. 研究の背景・目的
1.1 本研究が必要な理由
1.2 本研究の成果の反映先と寄与
２. 実施項目とその関連，他研究との関連，目標
３．実施スケジュールと実施体制
４．実施内容4.1 実施事項・成果（1）調査計画・開発計画の策定（2）アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場検証試験（3）現場状況を考慮したモックアップ試験（4）作業訓練（5）現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練（6）現場実証（現場調査）（7）国内モックアップ試験
4.2 目標に照らした達成度
５． まとめ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning１. 研究の背景・目的
1.1 本研究が必要な理由【背景】
平成30年1月に実施された2号機のPCV内部調査の結果、ペデスタル内の底部全体に、小石状・粘土状に見える堆積物が確認されている。
また、燃料集合体の一部が底部に落下しており、その周辺に確認された堆積物は燃料デブリと推定されている。
【 目的】
アクセス・調査装置及び調査技術を、従来のPCV内部調査と同じX-6ペネトレーションに、より大きな直径の開口部を設けてPCV内部に投入し、現地実証するとともに燃料デブリ分布の推定のため、ペデスタル内外の底部の状況に関する詳細情報を取得し、燃料デブリ取り出し方法の具体化に資する。

3
原子炉格納容器(PCV)

原子炉建屋躯体

原子炉圧力容器(RPV)

ペデスタル

CRD下部

X-6ペネ

主な調査範囲（ペデスタル内外）【 PCV断面図と調査対象部位の概要 】©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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1.2 本研究の成果の反映先と寄与
平成28～29年度

原子炉格納容器内部調査技術の開発

平成29～30年度 原子炉格納容器内部詳細調査技術の開発
・アクセス・調査装置の開発
・要素技術の適用性検証
・モックアップ試験計画

本事業
平成30～31年度/令和元年度 原子炉格納容器内部詳細調査技術の開発（X-6ペネトレーションを用いた内部詳細調査技術の現場実証）

調査計画・開発計画の策定

アクセス・調査装置及び調査技術の現場実証

燃料デブリ取り出しの工法・装置等の詳細設計に係る各研究（燃料デブリ取
り出し，耐震，補修，臨界管理など）

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「燃料デブリ取り出し工法確定」，「燃料デブリ取り出し装置の詳細設計」に向けた情報など

計画に必要な情報など©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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目次
１. 研究の背景・目的
1.1 本研究が必要な理由
1.2 本研究の成果の反映先と寄与
２. 実施項目とその関連，他研究との関連，目標
３．実施スケジュールと実施体制
４．実施内容4.1 実施事項・成果（1）調査計画・開発計画の策定（2）アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場検証試験（3）現場状況を考慮したモックアップ試験（4）作業訓練（5）現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練（6）現場実証（現場調査）（7）国内モックアップ試験
4.2 目標に照らした達成度
５． まとめ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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２. 実施項目とその関連，他研究との関連，目標
2.1 開発対象と他事業との関連：各装置構成と主目的

X-6ペネ接続構造

アーム型アクセス・調査装置（アーム・エンクロージャ）

延長管

隔離部屋
(ハッチ隔離部屋)

堆積物除去装置

X-6ペネ

X-6ペネ

PCV

ペデスタル

装置

主目的

アーム型アクセス・調査装置

PCV内部のデータ取得(センサ搭載)、障害物撤去(ツール搭載)

X-6ペネ接続構造

PCVバウンダリ構築及びアーム通過性確保（隔離弁搭載）

延長管

遮蔽及びアーム通過性確保

隔離部屋

X-6ペネ蓋開放時（X-6ペネ接続構造設置前）のPCVバウ
ンダリ構築、遮蔽

堆積物除去装置

X-6ペネ内の堆積物等の除去©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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２. 実施項目とその関連，他研究との関連，目標
2.1 開発対象と他事業との関連
開発対象
アクセス・調査装置

アーム型アクセス・調査装置

アクセスルート構築のための装置

X-6ペネ接続構造

設計・製作・
単体検証

モックアップ

現場実証（現場調査）

モックアップ設備据付/
試験要領具体化

延長管

隔離部屋

モックアップハッチ開放装置

モックアップ

改良/機能検証

操作性確認

堆積物除去装置

調査技術

作業訓練

ｱｰﾑｼﾐｭﾚｰｼｮﾝ/
ﾏﾆﾋﾟｭﾚｰﾀ基本操作

調査計画/
現地配置計画

レーザスキャナ
ガンマセンサソナー

試験要領具体化/
アクセス・調査装置と
の接続確認

VTセンサ
中性子センサ：平成29～30年度 原子炉格納容器内部詳細調査技術の開発（完了）：本事業©International Research Institute for Nuclear Decommissioning２. 実施項目とその関連，他研究との関連，目標

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2.2 本研究の実施項目
実施項目
調査計画・開発計画の策定

平成31年度/令和元年度実施範囲
調査手順の検討

アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場検証試験

アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場検証試験

現場状況を考慮したモックアップ
試験・アクセス・調査装置のモックアップ試験設備の組立、据付
・アクセス・調査装置のモックアップ試験要領の具体化

アクセス・調査装置と調査技術のアクセス・調査装置と調査技術の接続確認の実施
組み合わせ試験
アクセス・調査装置及び調査技術
の現場実証

作業訓練

アクセス・調査装置の作業訓練（トレーニング）として、シミュレータ等を用いた訓練を行う

・X-6ペネ接続構造：装置改良、組合せ試験、ワンスルー検証試験
現場におけるPCV内へのアクセス ・隔離部屋：装置改良、組合せ試験
・堆積物除去装置：製作、モックアップ試験、ワンスルー検証試験
ルート構築の試験や作業訓練
・延長管：製作、モックアップ試験、ワンスルー検証試験
・エンクロージャ搬送装置：モックアップ試験、ワンスルー検証試験

現場実証（現場調査）

・VTセンサ、中性子センサの製作、検証
・現地配置計画

国内モックアップ試験

アクセス・調査装置の国内モックアップ試験設備の製作、据付

短尺ワンドの製作

短尺ワンドの設計、製作©International Research Institute for Nuclear Decommissioning9

2.3 実施項目間，他研究の関係性（1/2）
平成29～30年度 原子炉格納容器内部
詳細調査技術の開発【本事業（平成30～31年度/令和元年度)】

調査計画・開発計画の策定

現場状況を考慮したモックアップ試験

調査計画・開発計画の策定

アーム型アクセス・調査装置のモックアップ試験

アクセス・調査装置

アクセス・調査装置と調査技術の組み合わせ試験
アーム型アクセス・調査装置とセンサの組合せ試験

モックアップ試験計画

作業訓練
アーム型アクセス・調査装置の作業訓練

要素技術の適用性検証
Ｘ－６ペネからのＰＣＶ内アクセスルート構築
Ｘ－２ペネからのＰＣＶ内アクセスルート構築

現場におけるPCV内へのアクセスルー
ト構築の試験や作業訓練
X-6ペネ接続構造、隔離部屋等の試験、作業訓練

現場実証（現場調査）
アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場検証試験©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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2.3 実施項目間，他研究の関係性（2/2）
設計/製作：平成29～30年度 PCV内部詳細調査技術の開発
一部製作、全体組立及び工場検証試験/
モックアップ試験/作業訓練：本事業

X-6ペネ接続構造

アーム型アクセス・調査装置

延長管

基本計画：平成29～30年度 PCV内部詳細調査技術の開発
設計/製作/モックアップ試験：本事業
堆積物除去装置/搬送装置

設計/製作：平成29～30年度 PCV内部詳細調査技術の開発
モックアップ試験：本事業

隔離部屋※
設計/製作/試験：平成29～30年度 PCV内部詳細調査技術の開発
装置改良/機能検証/操作性確認：本事業※隔離部屋は、以下で構成される・ロボット搬入部屋
・ハッチ隔離部屋（気密扉含む）
・ステージ内隔離部屋

設計/製作/モックアップ試験：本事業©International Research Institute for Nuclear Decommissioning11

2.4 目標実施項目
調査計画・開発計画の策定

目標達成指標（平成30年～31年度/令和元年度）
最新の現場状況や調査ニーズを反映して、調査計画・開発計画が必要に応じ見直されていること。

アクセス・調査装置の一部製
アクセス・調査装置の実機プロトタイプの工場内検証試験が完了しているこ
作、全体組立及び工場検証 と。
試験現場状況を考慮したモック
アップ試験

モックアップ試験設備が完成していること。

アクセス・調査装置と調査技 アクセス・調査装置と調査技術を組み合わせた状態で現場への適用性が確認されていること。
術の組み合わせ試験

アクセス・調査装置及び調査技術 作業訓練の現場実証

アクセス・調査装置の操作員の習熟を目的とした作業訓練（トレーニング）として、シミュレータ等を用いた訓練を行い、作業員の習熟が図られていること。

現場におけるPCV内へのアク X-6ペネ開口部((以下ペネ開口部)と接続してバウンダリを構成する構造物
セスルート構築の試験や作業 について、搬入/据付性の試験を行い、現場への適用性が確認されていること。
訓練
現場実証（現場調査）

アクセス・調査装置と調査技術、ペネ開口部と接続してバウンダリを構成する構造物について、現場作業並びに現地調査に関する計画が策定されていること。

国内モックアップ試験

国内モックアップ試験設備が完成していること。

短尺ワンドの製作

短尺ワンドの設計、製作が完了していること。

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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目次
１. 研究の背景・目的
1.1 本研究が必要な理由
1.2 本研究の成果の反映先と寄与
２. 実施項目とその関連，他研究との関連，目標
３．実施スケジュールと実施体制
４．実施内容4.1 実施事項・成果（1）調査計画・開発計画の策定（2）アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場検証試験（3）現場状況を考慮したモックアップ試験（4）作業訓練（5）現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練（6）現場実証（現場調査）（7）国内モックアップ試験
4.2 目標に照らした達成度
５． まとめ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning３. 実施スケジュールと実施体制(1/2)
項目
大分類

小分類

マスタースケジュール

13

2018年度
2019年度4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 2月 3月▽中間報告▽交付決定（予定）

備考

▽最終報告

①全体計画

(1)調査計画・開発
計画の策定②モックアップ試験③組み合わせ試験④作業訓練⑤アクセスルート構築の試験
や作業訓練⑥現場実証（現場調査）①現場状況を考慮したモックアップ試験（設計/製作）

モックアップ試験設備の設計・製作（英国）②アクセス・調査装置と調査技術の組み合わせ試験
作業訓練（シミュレータ、アクセス装置）③作業訓練

アクセス・調査装置、ペネ接続構造、堆積物除去装置 搬送/据付試験④現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験(2)アクセス・調査装
置及び調査技術の現場実証

ペネ接続構造/隔離部屋 試験

ペネ接続構造/隔離部屋 改良、試験⑤現場実証（中性子検出シ
ステム設計/製作）

中性子検出システム設計・製作・試験⑥アクセス・調査装置の一部製作、全体組立て及び工場検証試験

製作・組立、工場検証試験⑦国内モックアップ試験(設計/製作)

モックアップ試験設備の設計・製作（国内）

短尺ワンドの製作⑧短尺ワンドの製作©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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３. 実施スケジュールと実施体制(2/2)
技術研究組合 国際廃炉研究開発機構（IRID)
・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のとりまとめ
三菱重工業株式会社

東芝エネルギーシステムズ株式会社

1)調査計画・開発計画の策定

1)調査計画・開発計画の策定

2）アクセス・調査装置及び調査技術の現場実証

2）アクセス・調査装置及び調査技術の現場実証①現場状況を考慮したモックアップ試験②アクセス・調査装置と調査技術の組み合わせ試験③作業訓練④現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験
や作業訓練⑤現場実証（現場調査）⑥アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場
検証試験⑦国内モックアップ試験⑧短尺ワンドの製作④現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験
や作業訓練⑤現場実証（現場調査）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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目次
１. 研究の背景・目的
1.1 本研究が必要な理由
1.2 本研究の成果の反映先と寄与
２. 実施項目とその関連，他研究との関連，目標
３．実施スケジュールと実施体制
４．実施内容4.1 実施事項・成果（1）調査計画・開発計画の策定（2）アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場検証試験（3）現場状況を考慮したモックアップ試験（4）作業訓練（5）現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練（6）現場実証（現場調査）（7）国内モックアップ試験
4.2 目標に照らした達成度
５． まとめ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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4.1 実施事項・成果（1） 調査計画・開発計画の策定①調査手順の検討 ：アクセス・調査装置の概要【アーム型装置（以下、アーム）の仕様と構造】✓ 搭載可能センサ 10 kg以下
✓ 搭載工具 切断・把持ツール、ウォータージェット切断ツール✓ アーム長 約18 m（ワンドを除く）✓ 押付け力 400 N✓ 位置決め精度 ±100 mm✓ 累積線量 1 MGy✓ 付属設備 カメラ、照明【アームエンクロージャの仕様と構造】

8.8ｍ

✓ 外 板
✓
✓
✓
✓
✓

天井及び側板 厚さ10 mm
底板 厚さ25 mm
質 量 約30トン
2ｍ
主要材質 ステンレス鋼
設計圧力 -5～+10 kPaG
漏えい率 0.05 vol %/h
付属設備
保守用マニピュレータ（以降デクスターと称す）、 仕切弁、カメラ、照明 等

保守用マニピュレータ（以降デクスターと称す）
サービスパネル

仕切弁

2.4ｍ

高線量物品搬出口
背面パネル

高線量物品搬出口
物品搬出入口

物品搬入出口©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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4.1 実施事項・成果（1） 調査計画・開発計画の策定①調査手順の検討
X-6ペネからペデスタル底部までのアクセスルートの構築、及び、ペデスタル内外の調査を実施するための詳細手順を検討し、約100ステップの手順図を作成。
先行調査映像と詳細手順検討結果か
らリスク抽出と対策検討を実施
調査装置設計
詳細手順検討先行調査映像

最新知見の反映*先端にセンサを搭載

アーム

ワンド*

X-6ペネ側プラットフォーム

図面情報が無い干渉物（電線管、電線管ボックス）の寸法情報を先行調査映像から抽出

ペデスタル底部・ワンドの干渉が懸念される部位の抽出・短縮化したワンド適用による干渉リスク低減
・調査範囲への影響検討鳥瞰図干渉物(電線管ボックス)
ワンド後端のクリアラン
スが小さく干渉が懸念短縮化したワンドを追加で準備
CRD開口

側面図

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

18

4.1 実施事項・成果（1） 調査計画・開発計画の策定①調査手順の検討
ワンド後端とペデスタル内構造物の隙間小

2B 電線管

1 1/4B 電線管

CRD開口部天井部

電線管ボックス

CRD開口通過時 詳細
ワンドをプラットフォーム内に挿入しながらワンドを傾けていく（後方を立ち上げる）

細径配管
電線管ボックス
A

内部調査画像（下から見た図：Ａ視）電線管ボックス（右図）を
かわしながら
ワンドを立ち上げる

隙間17mm

細径配管

リスク

CRD開口部とのクリアランスが小さい
電線管ボックス
スキマ 43mm

CRD
開口

ワンド

リスク

ワンド後端を、非常に狭い隙間を通す必要がある
ワンド後端

VTセンサ映像イメージ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

19

4.1 実施事項・成果（1） 調査計画・開発計画の策定①調査手順の検討
調査用アームとワンドの構造

ワンド（現設計）

キャリッジ
ブームリンク

調査用アーム
アームの概略構造
収納時

テレスコアーム

延長時

リスト

ワンド*
*先端にセンサを搭載©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

20

4.1 実施事項・成果（1） 調査計画・開発計画の策定①調査手順の検討

電線管ボックス
CRD開口通過時

VTセンサ視野(後方)アーム部カメラ視野

ワンド

概略手順とカメラ視野
ペデスタル内部調査 概略手順
ワンド（アーム）先端がペデスタル内部に到達ﾌﾟﾗｯﾄﾌｫｰﾑ

CRD開口
テレスコアーム

プラットフォーム開口部の上部まで
アームを前進させる

後方確認

ワンド

前方確認

ワンド後端をVTセンサで確認、前方をアーム部カメラで確認しながら、
ワンド後端をCRD開口部を通過させ、ワンド先端のセンサをプラットフォーム
開口部下に到達させる。

VTセンサ単体動作範囲

カメラ

回軸転

アーム部カメラ
アーム側

カメラレンズ

VTセンサ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

21

4.1 実施事項・成果（1） 調査計画・開発計画の策定①調査手順の検討
ワンド長さの比較

現設計

2451mm

3502mm

収納時

4178mm
延長時

短縮化
1170mm

1866mm

585mm

2332mm

3008mm
延長時©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

22

4.1 実施事項・成果（1） 調査計画・開発計画の策定①調査手順の検討
・短縮化ワンドを準備して干渉のリスクを低減し、ペデスタル底部への到達可能性を向上させる
・今後のモックアップ試験により、現設計ワンドと短縮化ワンドのいずれを現地適用するか決定する

隙間約290mm

短縮化：1866mm

現設計：2451mm

ワンドを短縮した場合は、電線管ボックスの手前（下側）にワンドを通すことが可能⇒電線管ボックスや細径配管との干渉リスクを低減©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

23

4.1 実施事項・成果（1） 調査計画・開発計画の策定②短尺ワンドの製作••

調査手順の詳細検討を実施したところ，アクセスルートにおいて，PCV内の構造物と内部調査アー
ムの干渉(接触/衝突)の恐れがあることが新たに判明（P18参照）。
そこで、この干渉リスクを低減し，内部調査アームのPCV内部へのアクセス性を向上させるため、現状のワンドより短尺のワンド（短尺ワンド）を製作した。

ワンド端部と構造物（配管ボックス）との干渉を回避製作した短尺ワンド©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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目次
１. 研究の背景・目的
1.1 本研究が必要な理由
1.2 本研究の成果の反映先と寄与
２. 実施項目とその関連，他研究との関連，目標
３．実施スケジュールと実施体制
４．実施内容4.1 実施事項・成果（1）調査計画・開発計画の策定（2）アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場検証試験（3）現場状況を考慮したモックアップ試験（4）作業訓練（5）現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練（6）現場実証（現場調査）（7）国内モックアップ試験
4.2 目標に照らした達成度
５． まとめ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

25

4.1 実施事項・成果（2） アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場検証試験①アクセス・調査装置の組立

アクセス・調査装置の製作、組立が完了

テレスコアーム

テレスコアームチルト機構

ワンド©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

26

4.1 実施事項・成果（2） アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場検証試験②工場検証試験

試験内容、項目

組立・試験フェーズ

製作

組立

工場
試験

試験検査

目視検査、寸法検査、溶接非破壊検査、耐圧漏洩検査、動作試験、導通・絶縁
試験

組立確認

組立段階の動作確認、チューニング

機能試験

工場での組立完了後の機能確認試験

組立段階の動作、チューニングを経て、工場試験（機能試験）を完了した。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

27

4.1 実施事項・成果（2） アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場検証試験②工場検証試験
代表的な試験結果を以下に記載。赤字を次頁以降で説明する。

ア
ー
ム

保
守
マ
ニ
ピ
ュ
レ
ー
タ

No.

試験項目

確認事項

判断基準

試験結果

1

外観・寸法検査

外観目視、主要寸法測定

傷・汚無きこと、図面通りのこと

合格

2

たわみ試験

アームのたわみX-6ペネ通過見通しが得られること

合格（P28-29）3

位置精度確認試験（繰り返し精度）

アームの位置再現性±100 mm 以内（目標±20mm以内）

合格± 12mm合格

4

安定性確認試験

アーム先端の搖動± 10mm (5 min 以内：目標値)

5

ペイロード試験

搭載荷重を負荷して作動搭載荷重（10 kg /モーメント 41 Nm）

合格

1

外観・寸法検査

外観目視、主要寸法測定

傷・汚無きこと、図面通りのこと

合格

2

動作範囲確認試験

アーム作動範囲

設計寸法通りのこと

合格
（P31）

3

ペイロード試験

搭載荷重を負荷して作動

アーム負荷重量：10㎏（ｾﾝｻ相当）
ホイスト負荷重量：100㎏

運転/停止動作後、判定基準内で静定

合格（P32）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

28

4.1 実施事項・成果（2） アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場検証試験②工場検証試験
アーム組立完了後に3次元レーザスキャンでたわみ量を計測。結果を構造解析モデルにフィードバックすることで，ワンドおよびツール搭載時のたわみ量を評価。

※長尺と短尺で重量が異なり、たわみ量も異なる。本評価では重量の大きい長尺ワンドでの結果を示す。P.29も同様。

レーザスキャンによるたわみ量の計測結果（全展開状態）:一例©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

29

4.1 実施事項・成果（2） アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場検証試験②工場検証試験
実際に計測したたわみ量に基づきX-6ペネの通過性を評価し、通過見通しを確認した。

アーム

エンクロージャ

延長管

X-6ペネ

X-6ペネ接続構造

PCV

通過性（クリアランス）の確認：一例©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

30

4.1 実施事項・成果（2） アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場検証試験②工場検証試験
エンクロージャ内で遠隔で各種作業を行う装置

デクスター
マスターデクスター（コントロールルーム）

スレーブデクスター（エンクロージャ内）
ホイスト

カメラ・照明（3か所）

操作用モニター
操作用アームフットスイッチ（グリッパロック、ブレーキ）

マスター
スレーブ
制御
（光通信）

エアバック
（防塵対策）

カメラ・照明（3か所）

グリッパ
写真はエンクロージャ外で試験中の様子➢ RACE*で開発されたマスタースレーブマニピュレータ➢ コントロールルームに設置されたマスターデクスターをオペレータがコントロールし、マスタースレーブ制御された
スレーブデクスターを操作することでエンクロージャ内の作業を実施 *RACE（Remote Applications in Challenging➢ オペレータは複数のモニタを確認しながら操作用アームを操作
Environments）：UK Atomic Energy Authority（英国原子力公社）が運営する遠隔ロボット試験施設©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

31

4.1 実施事項・成果（2） アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場検証試験②工場検証試験
デクスター：動作範囲確認試験

可動範囲

可動範囲

デクスターアームの関節可動角度と可動範囲
軸
1
2
3
4
5
6
7

動作
肩の上下
肩の左右
腕の前後
腕の回転
手首の曲げ
手首の回転
グリッパの開閉

可動範囲
±45°
±45°
±45°
±190°
-120°/+30°±340°
0～80mm【試験条件】
・把持重量：無し、測定方法：角度計【可動範囲算出方法】
・寸法測定結果及び本試験で測定した各関節の角度から可動範囲を算出【結果】
・設計通りの範囲の動作が可能なことを確認した。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

32

4.1 実施事項・成果（2） アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場検証試験②工場検証試験
デクスター：ペイロード試験
ホイスト

左
（
左
腕
）

前

後

デクスターアーム試験姿勢

100㎏
負荷

アーム

右
（
右
腕
）

右左
（
左（
右
腕腕
））

10㎏負荷/片腕10㎏負荷/片腕

アーム及びホイストに負荷する荷重【試験条件（アーム）】・アームの姿勢：5姿勢/片腕 （ゼロ点（左図）・前後左右）・負荷重量：10㎏（センサ相当）【試験条件（ホイスト）】・負荷重量：100㎏【結果】
・アームに重量を負荷した状態で姿勢を保持できること、ホ
イストに重量を負荷した状態で可動できるなことを確認した。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

33

目次
１. 研究の背景・目的
1.1 本研究が必要な理由
1.2 本研究の成果の反映先と寄与
２. 実施項目とその関連，他研究との関連，目標
３．実施スケジュールと実施体制
４．実施内容4.1 実施事項・成果（1）調査計画・開発計画の策定（2）アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場検証試験（3）現場状況を考慮したモックアップ試験（4）作業訓練（5）現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練（6）現場実証（現場調査）（7）国内モックアップ試験
4.2 目標に照らした達成度
５． まとめ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning4.1 実施事項・成果

34

CRD交換機（3） 現場状況を考慮したモックアップ試験①試験設備の製作

グレーチングプラットホーム

試験設備の製作が完了
ペデスタル（外面：木材、内面：鋼材）

中間架台

CRD模擬体（木材）
ペデスタル模擬体

X-6ペネ接続構造模擬体
延長管模擬体ペデスタル開口CRDレールX-6ペネ

アーム・エンクロージャ

延長管模擬体CRDレールX-6ペネ接続構造模擬体©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

35

4.1 実施事項・成果（3） 現場状況を考慮したモックアップ試験②モックアップ試験計画の具体化
実際の使用方法を想定したモックアップ試験を実施し、機能要求への適合性を確認する。
機能要求
PCV内にアームを展開し、調査に必要なアクセス性を確保出来ること

主なモックアップ項目
・アーム位置の校正
・X-6ペネの通過性
・X-6ペネ出口の障害物撤去
・ペデスタル内側下部および上部の調査

遠隔操作に必要な情報が得られるとともに安全 ・アーム運転システムによる干渉回避に操作出来ること
調査に必要なセンサを搭載できること・センサとアームの接続
・外部ケーブルのアームへの取付/取外し調査に必要なツールを搭載できること・ツールとアームの接続
・外部ケーブルのアームへの取付/取外しカメラの交換及びエンクロージャへの搬入出が出来ること

・アームカメラ/照明の遠隔メンテナンス
・エンクロージャカメラの遠隔メンテナンス
・センサ・ツールの搬入出故障を想定した場合にPCVから脱出できること

・デクスターによるアームのリカバリー・アームの強制引き抜き
表中の赤字：次頁以降で内容説明©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

36

4.1 実施事項・成果②モックアップ試験計画の具体化 X-6ペネの通過性試験の着眼点・狭隘なX-6ペネ内のアームの通過性確認
・特に、カメラ視野が限定される条件下での運転・制御性、クリアランスの確認
I. アームの展開状態

①②

延
長
管
模
擬
体

アーム（実機）III. アーム通過状態
①②

③

接
続
構
造
模
擬
体

③

④

II. 最小クリアランス
断面（④）

20mm

X-6ペネ
模擬体

IV. カメラビューイメージ
テレスコカメラ

延長管カメラ最小クリアランス断面

延長管カメラLc
Lv = 77 mm

テレスコカメラ

設計上の距離（たわみ考慮）:Lv

比較しながらアーム進行

テレスコカメラで推定可能な距離:Lc©International Research Institute for Nuclear Decommissioning4.1 実施事項・成果

37②モックアップ試験計画の具体化 X-6ペネの通過性試験手順とクリアランス
アーム：実機を使用
X-6ペネ：内面形状を実機模擬した模擬体を使用

1）0) リンク収納
テレスコアーム

1) リンクNo.6
展開2）

リンクNo.6

3）2) リンクNo.56
展開

リンクNo.5

4）3) リンクNo.456
展開4) リンクNo.3456
展開5) リンクNo.123456
展開

リンクNo.4

5）
リンクNo.3

各ステップの最小クリアランス＝約20mm(設計値)

リンクNo.1リンクNo.2①② ③ ④©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

38

4.1 実施事項・成果②モックアップ試験計画の具体化 X-6ペネ出口の障害物撤去
試験の着眼点・X-6ペネ出口の障害物（CRDレール、落下グレーチング）切断、調査用アームの通過性の確認
・特に、切断箇所のカメラによる視認性、AWJ反力等によるアーム揺動の影響
エンクロージャ延長管模擬体X-6ペネ接続構造模擬体

X-6ペネ模擬体

隔離弁模擬体AWJ切断ツール

CRDレールAWJツール

切断範囲

落下グレーチング模擬体
・材質：鋼材・主要板厚：6㎜
・ベアリングバーピッチ：35mm
・ツイストバーピッチ：90mm
CRDレール模擬体
・材質：SS材
・板厚：10mm

落下グレーチング

約400mm

照明付きカメラ（パンチルト機構）＊ 落下グレーチングは仕様、落下位置、落下状態が不確定。
モックアップ試験では画像情報に基づき想定。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

39

4.1 実施事項・成果②モックアップ試験計画の具体化 X-6ペネ出口の障害物撤去
試験手順（切断作業）
アーム：実機を使用
切断対象物：形状、材質を実機模擬した模擬体を使用

切断完了

A

A

A視

A

A

A

A

A視

A視

A視

A視

A視

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

40

4.1 実施事項・成果②モックアップ試験計画の具体化 ペデスタル下部へのアクセス試験の着眼点・プラットフォームから下側へのアーム（ワンド＋センサ）のアクセス性
・特に、ワンド後端のカメラの視認性、ﾌﾟﾗｯﾄﾌｫｰﾑ狭隘部のワンドの運転・制御性、クリアランスの確認
I. アームの導入状態

II. 狭隘部クリアランス
X-6ペネ側配管ボックスA

VTセンサ視野
狭隘部クリアランス断面（A視）

ワンド

ワンド
71mm

CRD開口
ﾌﾟﾗｯﾄﾌｫｰﾑ

163mm
X-6ペネ側アーム部カメラ視野
アーム：実機を使用
PCV内構造物：形状を実機模擬した模擬体を使用

センサ

312 mm©International Research Institute for Nuclear Decommissioning41

4.1 実施事項・成果②モックアップ試験計画の具体化 デクスター試験
アームの保守はデクスターにより遠隔で実施する。頻度、難易度が高い
以下赤字の試験について詳細を説明する。
エンクロージャ内 対象作業
センサ、ツールとアームの接続＜デクスター主要仕様＞✓ ペイロード

センサ、ツール用ケーブルの交換

アーム片腕10kg

ホイスト

アームカメラの交換

ホイスト100kg

カメラ

アームの清掃及び除染✓ アーム可動範囲

エンクロージャ内カメラの交換及び移動/設置

アーム

下図参照

エンクロージャ内へのセンサ等の搬入及び搬出
約750

アームキャリッジの強制駆動※

カメラ

約800
約1600

約530

約1100

強制駆動用
デクスターツール

アーム可動範囲
アーム可動範囲

キャリッジ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

約1600※：キャリッジモータ故障時は、キャリッジを強制駆動してアームを回収

約700

42

4.1 実施事項・成果②モックアップ試験計画の具体化 デクスターによるセンサ・ツールとアームの接続

デクスターでセンサ（ワンド含む）・ツールを脱着できること、必要なケーブル及びホースの脱着ができることを確認する。
＜使用するセンサ・ツールおよび治具＞
・センサ（4種類：ガンマセンサ、レーザスキャナ、VTセンサ、中性子センサ）
・ツール（3種類：AWJツール、AWJグリッパツール、グリッパツール）・ワンド（ツールチェンジャ含む）
・ボルトランナー（六角レンチ、工具）、トルクレンチ、クレイドル（センサ輸送治具）

テレスコアーム

フライングリードコネクタ（センサコネクタ接続位置）

コネクタ（ワンドとの接続）

トルクレンチ
同軸ケーブル×4
ツイストペアケーブル×30
窒素供給ホース×1
ファイバーケーブル×2

ワンド取付位置

フライングリードコネクタ（センサコネクタ接続位置）

コネクタ（センサ本体接続位置）センサ接続コネクタ（ツールチェンジャ）取付フランジ（ツール及びワンド）

ツール及びワンド接続フランジ(アーム先端リスト)

ボルトランナー（六角レンチ）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

②モックアップ試験計画の具体化 デクスターによるセンサ・ツールとアームの接続
センサ接続の例
デクスター

43

ホイスト

吊り上げ治具

引き出す
アーム
ホイスト
フック

ワンドが収納された引き出しを引き出す

ホイストフックを取り付ける〈確認項目〉
・フック取り付け時のカメラ視野確認
・オペレータの姿勢確認〈確認項目〉
・引き出し把持時のカメラ視野確認
・オペレータの姿勢確認

吊り上げた状態

プーリ

引き出しを戻す

仮置き

ホイストワイヤーをプーリにかける ワンドを吊り上げ、引き出しを戻す

ワンドを仮置きし、ワイヤをプーリから外す〈確認項目〉
・ワイヤの把持性確認
・ワイヤをかける際のカメラ視野確認
・オペレータの姿勢確認〈確認項目〉
・ワンド吊り下げ時の安定性確認
・ワンド仮置き時の安定性確認〈確認項目〉
・ワンド吊り上げ時の安定性確認
・引き出し把持時の視野確認
・ワンドとデクスターの干渉確認©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

②モックアップ試験計画の具体化 デクスターによるセンサ・ツールとアームの接続
センサ接続の例（つづき）
アームを
越える

アームの移動
持ち上げ

リストへ
設置

ワイヤをプーリから取外しワンドを持ち上げる アームを越えて設置場所に移動する〈確認項目〉
・ワンドの把持時の視野確認
・オペレータの姿勢確認
・ワンドの干渉確認

ボルトを締め付ける〈確認項目〉
・トルクレンチとボルトランナーの同時作業〈確認項目〉・アームとの連携作業性確認
・アームとワンドの干渉確認

ワンドを設置する〈確認項目〉
・ワンド取付時の視野確認

ワンド吊り上げ治具の取り外し〈確認項目〉
・ボルトランナー作業時の視野確認©International Research Institute for Nuclear Decommissioning44

②モックアップ試験計画の具体化 デクスターによるセンサ・ツールとアームの接続
センサ接続の例（つづき）

45

移動

センサ

反力
センサ輸送用クレイドル

ホイストフックを取り付け、クレイドルを把持する〈確認項目〉
・フック取り付け時のカメラ視野確認
・オペレータの姿勢確認

クレイドルを持ち上げる

クレイドルを把持した状態で移動する〈確認項目〉・クレイドル持ち上げ時のアームに負荷される重量の確認
・ホイストオペレータとの連携作業〈確認項目〉
・移動時の干渉確認

アームの乗り越え
移動

アーム移動

クレイドルを把持した状態で移動する クレイドルを把持した状態でアームを越える〈確認項目〉
・移動時の干渉の確認〈確認項目〉・アームとの干渉確認
・アームオペレータとの連携確認

クレイドルを方向転換する〈確認項目〉
・センサの回転時の挙動、安定性©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

②モックアップ試験計画の具体化 デクスターによるセンサ・ツールとアームの接続
センサ接続の例（つづき）

46

ボルトランナー

センサ取り付け
クレイドルを把持し、ツールチェンジャに取付ける〈確認項目〉
・オペレータの姿勢確認
・把持時の視野確認
・センサ取り付け時の視野確認

スライド〈確認項目〉
・ボルトランナー使用時の視野確認
・ボルトランナーの作業性確認

センサ取り付け〈確認項目〉
・レバー把持時の視野確認
窒素+光ファイバコネクタブロック
・ロック機構のスライド操作/ロック確認
Dサブコネクタブロック

固定ボルト 固定ボルト

コネクタを接続する〈確認項目〉
・コネクタ取り付け時の視野確認
・コネクタの把持性、挿入性確認
・固定ボルトの作業性確認©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

47

目次
１. 研究の背景・目的
1.1 本研究が必要な理由
1.2 本研究の成果の反映先と寄与
２. 実施項目とその関連，他研究との関連，目標
３．実施スケジュールと実施体制
４．実施内容4.1 実施事項・成果（1）調査計画・開発計画の策定（2）アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場検証試験（3）現場状況を考慮したモックアップ試験（4）作業訓練（5）現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練（6）現場実証（現場調査）（7）国内モックアップ試験
4.2 目標に照らした達成度
５． まとめ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

48

4.1 実施事項・成果（4） 作業訓練①全体計画（1/2）
アーム型アクセス装置の操作にあたっては、調査用アーム，デクスターおよび各種ツール・センサなどを操作する複数のオペレータからなる「チーム」を構築する
オペレータ

役割

必要な技能

①リーダ

チームの監督および作業手順の策定

・手順の理解と判断力
・細かいことへの注意力
・ソフトウェアやアプリケーションを使用するスキル②制御オペレータ

表示、照明、補助装置の操作（リーダの代理）③アームオペレータ

アームの操作・細かいことへの注意力
・ソフトウェアやアプリケーションを使用するスキル④デクスターオペレータ

デクスターの操作

・空間認識能力
・細かいことへの注意力

同上監視モニタ（表示，VR，作業状況）

デクスター
オペレータ

制御ワークステーションのイメージ

制御オペ
OR（副リーダ）

O

リーダ
DRO

アームオペ
B
レータ
D

オペレータの配置イメージ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

49

4.1 実施事項・成果（4） 作業訓練①全体計画（2/2）
オペレータが習得すべき技術・範囲は多岐にわたることから、段階的に難易度を上げていきながら技術を習得させる（必要なすべての技術を習得したことを確認し資格を与える）
大区分

トレーニング内容
訓練用マニピュレータを用いてマスタースレーブマニピュレータの操作感覚をつかむ。

1.事前トレーニング
2.VRトレーニング

その1
その2

3.実機トレーニング

フェーズ1
フェーズ2
フェーズ3
フェーズ4

VRシステム（プロトタイプ）を用いて、アームの基本的な操作について学習。
実機で使用するVRシステムを用いて、すべての作業手順に関するアームの操作や作業手順の修正方法を習得。
アーム型アクセス装置のシステム構成および遠隔作業の内容を理解。
デクスターの基本操作方法を習得。
運転・制御システム及びVRシステムの基本操作を習得。
チーム単位で基本的なタスクの実行に係る操作訓練を実施。

フェーズ5

チーム単位でタスクの修正、構築及びそれらを検証するための各システムの操作訓練を実施。

フェーズ6

ロボットアームおよびデクスターマニピュレータのコマンド＆制御システムの実用方法を習得。

フェーズ7

訓練用マニピュレータによる訓練の様子

アームオペレータのための集中トレーニング。

フェーズ8

これまでのトレーンングに基づき、オペレータ（チーム単位）のテストを実施。
合格者にはオペレータの資格を与える。

フェーズ9

最終トレーニング。チームワークを深め、アーム型アクセス装置の運転に自信を持たせる。

VRシステムの訓練の様子©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

50

4.1 実施事項・成果（4） 作業訓練②作業訓練
実機トレーニング（フェーズ1および2）を実施。デクスターの仕様（装備や可動範囲）について理解を深めるとともに、基本的な操作を習得。
項目

内容

基本動作

コネクタの抜差し、コップを用いた砂の移替え、迷路のトレースなどデクス
ター操作の感覚を取得するためのト
レーニングを実施

ツール交換

ボルトランナおよび
トルクマルチプライ
ヤを把持し、締め込
みなどの作業を行うトレーニングを実施

マスターマニ
ピュレータ

スレーブマニピュレータ

トレーニングの様子

ケーブルを棒状の模型に八の字状にケーブル取回し
配置するトレーニン
グを実施
デクスター（実機）の操作©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

51

目次
１. 研究の背景・目的
1.1 本研究が必要な理由
1.2 本研究の成果の反映先と寄与
２. 実施項目とその関連，他研究との関連，目標
３．実施スケジュールと実施体制
４．実施内容4.1 実施事項・成果（1）調査計画・開発計画の策定（2）アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場検証試験（3）現場状況を考慮したモックアップ試験（4）作業訓練（5）現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練（6）現場実証（現場調査）（7）国内モックアップ試験
4.2 目標に照らした達成度
５． まとめ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

52

4.1 実施事項・成果（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練①X-6ペネ接続構造
寸 法
L1850mm×W1079mm×H1466mma) 装置機能・仕様（改造前）
ケーブルラック

隔離弁

質 量

約1.6ton

主要材質

SUS304/アルミ合金

主要機能

把持・接続機能、走行機能、昇降機能(軸調整)、
PCVバウンダリ(隔離弁)把持機構

レーザ距離計 (周4箇所)

・把持力：
2.5ton/基・計測精度：0.2mm
・X-6ペネとX-6ペネ接続構造のフランジ間の面角度のズレを把握

フランジカメラ (周2箇所)双方の穴位置のズレにより、X6ペネ軸とのズレ(調整量)を把握

ベローズ
接続構造と延長管の軸ズレを吸収昇降機構
・ペネの傾き1deg, 0.5deg and±10mmに対応

リップ付きシール

X-6ペネ接続構造のフランジ穴X-6ペネの
ボルト穴

ガイドピン
X-6ペネ
接続構造

走行機構
・速度:20mm/sec以下
・斜め走行、旋回が可能

X-6ペネ

軸調整前

軸調整後
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

53

4.1 実施事項・成果（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練①X-6ペネ接続構造b) 隔離部屋組合せ試験概要（2018/12）

遠隔による自走・軸調整・把持操作、非常時の離脱手順、及び、ケーブル類付帯作業等の一連の作業の成立性見通しを確認。また、作業の信頼性を向上させるため、装置の改良点を抽出。
気密扉

①遠隔自走

ケーブル解線作業

X-6ペネ②X-6ペネとの軸調整

把持爪③X-6ペネへの把持・接続②X-6ペネとの軸調整
①遠隔自走
狭隘部

③X-6ペネへの把持・接続
狭隘部

ワイヤ

非常時(走行機構故障等)のウインチによる牽引

遠隔による自走・軸調整・把持操作

スロープ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

54

4.1 実施事項・成果（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練①X-6ペネ接続構造c) 装置の改造内容（1/2）
改造項目

改造理由

改造内容

i) 把持爪の短尺化・把持軌道のコンパクト化

把持爪と隔離部屋の狭隘部（セパレートブーツ、同駆動
用モータ）とのクリアランス確保（軸調整時の接触回避）

・把持爪の短尺化：335mm→305mm
・把持軌道のコンパクト化ii) 運転監視カメラの増設

・装置と隔離部屋の狭隘部の監視・装置の姿勢、位置の把握精度の向上

・前方・後方・側面の運転監視カメラの増設

セパレートブーツ（ステージ内隔離部屋）

把持爪（X-6ペネ接続構造）

把持爪の短尺化

接触リスク

X-6ペネ

セパレートブーツとの接触リスク

セパレートブーツ駆動用モータとの接触リスク

運転監視カメラの増設©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

55

4.1 実施事項・成果（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練①X-6ペネ接続構造c) 装置の改造内容（2/2）
改造項目

改造理由

改造内容

iii) 昇降ストローク計の追設

スロープ上での軸調整操作性の向上

昇降ストローク計の追設 ：計測精度0.5mmiv) ケーブルラックのス
リム化・パネル化

隔離部屋との狭隘部のクリアランス確保
ケーブル解線・再結線作業の作業性向上

ケーブルラックのスリム化:580mm→545mm(中心軸からの寸法)
コネクタ部のパネル化による作業性向上

ケーブルラック

545mm

評価上の最小隙間：15mm

スロープ

昇降ストローク計

パネル

後輪(フリーベア)

昇降ストローク計の追加

ケーブルラックのスリム化

ケーブルラックのパネル化©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

56

4.1 実施事項・成果（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練①X-6ペネ接続構造 d) 装置改造後の単体試験結果
検証項目

試験内容/試験条件

判定基準

結果

i) 把持爪の短尺化・把持軌道のコ
ンパクト化

・X-6ペネの据付位置：ノミナル／傾き±1deg／傾き±0.5deg・高さ±10mm
・X-6ペネ～セパレートブーツ距離：128mm（最悪(最小)条件）

・X-6ペネ及びセパレートブーツに接触することなく、接近・把持操作が可能であること

良：最悪(最小)条件でも約10mmのクリアランスを確保して操作を完了

ii) 運転監視カメラ
による監視性・装置と隔離部屋の狭隘部の監視・装置の姿勢、位置の把握

・接近・接触の有無を認識できること
・基準線からのズレ（目安5mm以内）を認識できること良；
5mm程度のズレを認識できることを確認

iii) 昇降ストローク計の追設

・後輪がスロープ上での軸調整・接続
・X-6ペネの据付位置 ：ノミナル／傾き±1deg／傾き±0.5deg・高さ±10mm

・スロープ上での前後移動・旋回に伴い、昇降ストロークを調整してX-6ペネとの軸調整・接続が可能であること

良：
ガイドピンとの有意な擦れもなく接続を完了

iv) ケーブルラックのスリム化・作業性向上

・隔離部屋内壁面とケーブルラックのクリア
ランス：15mm（最小条件）

・接触することなく接近・接続できること
・解線作業時間：目標 15分以内

良：
接触なし
作業時間約8分

セパレートブーツ
模擬体

基準線
X-6ペネ

パネル

指針

把持爪

把持完了状態

運転監視カメラによる基準線の把握

ケーブル解線の作業性向上（パネル化）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

57

4.1 実施事項・成果（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練①X-6ペネ接続構造e) 装置改良後の隔離部屋との組合せ試験結果
検証項目

改造
項目

試験内容/試験条件

判定基準

結果

狭隘部の干
渉回避、監
視

i、ii、 ・ワンスルー試験にて各狭隘部の干渉回避、
iv
監視性を確認・ペネフランジ～セパレートブーツ間距離：132mm

・狭隘部を監視しつつ、狭隘部に接触することなく、 良：
接触なく把持
一連の操作が完了できること※1
を完了・完了条件：把持完了（把持力：2.5tonf以上/基：モータ電流値3.5A以上）

軸調整の遠
隔操作性

iii

・ワンスルー試験にて軸調整・操作性を確認
・X-6ペネの傾き:ノミナル

・位置決めピンがかじることなく、スムーズに接続（挿入）できること

良：スムーズ・改造後も問題なく非常脱出できることを確認
・X-6ペネ接続後、把持爪開の状態
・走行機構：電源断

隔離部屋の内壁への衝突・引っ掛かりがなく、ロボット搬入部屋まで帰還できること

良：

救援用巻取
り装置による
非常脱出－※2※1 モータ電流値3.5Aで所定の把持力、X-6ペネフランジとの気密が確保できることを事前試験で検証済※2 検証済みのウインチによる非常脱出についても、改造に伴う悪影響がないことを試験にて確認に接続完了
衝突・引っ掛かりなく帰還X-6ペネ

X-6ペネとの軸調整
遠隔自走
狭隘部

把持・接続
狭隘部

ワイヤ

救援用巻取り装置による非常脱出

ワンスルー試験（自走・軸調整・把持操作）

スロープ

X-6ペネとの軸調整/接近©International Research Institute for Nuclear Decommissioning4.1 実施事項・成果

58（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練②隔離部屋(1/2)
【概要】 X-6ペネからＰＣＶ内へ調査装置がアクセスするルートを構築するために，隔離部屋※1によりPCVバウンダリを確保しながら遠隔でX-6ペネのハッチを開放。

【令和元年度の進捗状況】
先行の事業※2で開発したステージ内隔離部屋（プロトタイプ）において，現地でのコンクリート
ステージへの据付裕度向上のための改良（寸法最適化等）を行い、単体試験および組合せ試
験が完了。
【ハッチ開放装置】【隔離部屋の仕様と構造】

・機能：X-6ペネのハッチを開放
・仕様：約2.3ton/W1×L2×H1.6m【ステージ内隔離部屋】【ロボット搬入部屋】

・機能：X-6ペネスリーブよりハッチ隔離部屋まで、コンク
リートステージ内を覆うようにバウンダリを構成
・仕様：約1ton/W1.2×L1.7×H1.8m

・機能：ハッチ開放時のバウンダリを構成/装置搬出入・仕様：約8ton/W1.7×L5.3×H2.5m

コンクリートステージ
H 約2.5 m

X-6ペネ
W 約1.7m

L 約8.2m【ハッチ隔離部屋】
・機能：－ハッチ開放時のバウンダリを構成－気密扉によりハッチ開放後のバウンダリ/遮へいを構成
・仕様：約5.5ton/W1.7×L5.3×H2.5m

耐震サポート【隔離部屋 共通仕様】
・耐圧：6kPag（1F-2管理値5.5kPag以下）
・主要材質：炭素鋼©International Research Institute for Nuclear Decommissioning※1 隔離部屋：ステージ内隔離部屋、ハッチ隔離部屋、およびロボット搬入部屋の総称※2 先行の事業：平成 28 年度 補正予算 廃炉・汚染水対策事業費補助金 「原子炉格納容器内部詳細調査技術の開発」

4.1 実施事項・成果（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練②隔離部屋(2/2)
【試験の状況】 改良したステージ内隔離部屋を用いて，工場内検証試験にて以下を実施。

59

また、隔離部屋およびX-6ペネ接続構造との組合せ試験を完了した。
－ コンクリートステージへ設置が可能なことを確認－ 耐圧漏えい試験にて目標許容漏えい率を達成することを確認－ 他隔離部屋と組合せた状態で，ハッチ開放装置が問題なく動作することを確認
・試験概要１：ステージ内隔離部屋をコンクリートステージへ設置可能なことを確認
シート式アイソレータ

・試験概要２：ペネ封止装置をX-6ペネへ遠隔設置可能なことを確認

ステージ内隔離部屋

コンクリートステージ

シート式アイソレータ

X-6ペネ

ペネ封止装置

X-6ペネ

ペネ封止装置

X-6ペネ

・試験概要３：ハッチ開放装置が干渉なく動作可能なことを確認
ホルソー

X-6ペネハッチ

X-6ペネ
ハッチ開放装置

ハッチ開放装置
ホルソーによるボルトナット位置決め

フック

フックによるハッチ開放©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

60

4.1 実施事項・成果（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練③延長管 ― 製作 ―平成30年度の設計検討結果を踏まえ，延長管，追設遮蔽板の製作を完了した。
寸 法

L760mm×W3589mm×H2115mm

寸 法

L1163mm×W1110mm×H1656mm

質 量

約3.5ton

質 量

約1.2ton

主要材質

鉛、炭素鋼

主要材質

SUS304機 能

走行機能、遮蔽機 能

把持・接続機能、走行機能、昇降機能(軸調整)、PCVバウンダリ、遮蔽
運転監視
カメラ

運転監視
カメラ

把持機構

把持機構

(エンクロージャ側)(X-6ペネ接続
構造側)

遮蔽板

昇降機構

走行機構
走行機構

追設遮蔽板

延長管
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

61

4.1 実施事項・成果（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練③延長管 ― 単体検証 ―設計検討およびモックアップ試験により，各要求仕様に対する適合性を確認した。
作業ステップごとにリスクアセスメントを行い，モックアップ試験で検証すべき項目を抽出した。
項目

要求機能

確認方法

要求仕様／判定基準

結果

PCVバウンダリ維持（調査時）

調査時にバウンダリが維持されること（漏えい量は，PCV漏えい量に対し十分小さいこと）漏洩試験

11kPa以上に昇圧後，10分間保持し，著しい減圧がないこと〇：減圧なしアームの通過性

アームの通過経路を形成すること

寸法検査

内径(フランジ部)
591.6mm(±2mm)〇：592.0mm

遮蔽機能

ペネ開口部からの直接線を遮蔽し，調査装置据付，撤去時に有人作業が可能なレベル（BGレベル）とすること

寸法検査

延長管 遮蔽体
70mm以上〇：73mm

追設遮蔽板
50mm以上〇：55mm

延長管把持力が2667N/機以上あること〇：2773N/機以上

延長管
走行，旋回，昇降が可能であること〇： 走行：可
旋回：可，昇降：可追設遮蔽板
走行，旋回が可能であること〇： 走行：可旋回：可

遠隔操作

気密扉開放後，遠隔操作でX-6ペネ
動作試験
接続構造に接近し，接続（バウンダリ，
アーム通過経路形成）できること

寸法

エンクロージャ据付時の引き回しス
ペースの制限から，全長約1m以内

寸法検査

延長管 全長：1000mm(－4～0mm)〇：999mm

耐放射線性

設置期間中の耐放射線性を確保する
こと

メーカ保証値/耐放射線性試験

設置期間及び設置場所の空間線量率に基づく〇：耐放射線性あり©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

62

4.1 実施事項・成果（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練③延長管 ― モックアップ試験 ― ＜延長管本体＞
基本操作，作業性確認のモックアップ試験の代表例として，延長管の遠隔による据付試験の確認結果を示す。
No..
1-6

作業手順

検証項目

延長管の自
・狭隘部(気密扉開口)の通過性、
走・接近・軸調 遠隔操作性
整・X-6ペネ接続構造のケーブルとの干渉回避(ケーブル処理方法)

延長管

試験内容/試験条件
気密扉開口/延長管クリアランス
・ノミナル：60mm
・最小：28mm（ペネの水平方向の振れ

判定基準

結果

気密扉及びX-6ペネ
接続構造のケーブルと干渉しないこと○：25mm程度のク
リアランスを確認(1deg)及び隔離部屋据付精度の最悪条件）

・ケーブルマネジメント(無人)の
案内性,方式検証

・ケーブルマネジメントによるケーブル 延長管の自走性を阻 ○：適切に案内されの案内性と最適な方式を検証
害しないことることを確認・スキッド／隔離部屋の溝幅、段差に対する走行性

溝幅：5mm
段差：2mm

適切に自走できること ○：問題なく走破できることを確認

X-6ペネ接続構造

把持機構
ケーブルコロベローズ

X-6ペネ接続構造との接続状態

据付後のケーブル状態(ケーブルマネージメント)©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

63

4.1 実施事項・成果（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練③延長管 ― モックアップ試験 ― ＜追設遮蔽板＞

追設遮蔽板の遠隔による据付試験の確認結果を示す。また、試験結果を踏まえ、指針やカメラ位置を改善した。
試験
No.

作業手順

1-8
-1

追設遮蔽 ・追設遮蔽板の自走性, ・延長管高さ：ノミナル ・移動カメラ,遮蔽板カメラで接近状態が監視で板据付(接 自走位置の把握
・延長管高さ：きること
近)－35mm～+35mm・レーザと中心マーキングが一致していること

検証項目

試験内容/試験条件

判定基準

・ケーブルマネジメント

1-8-2

・追設遮蔽板の自走性を阻害しないこと
・追設遮蔽板の設置
追設遮蔽 ・延長管,気密扉,ケーブ 位置：289mm～259mm ・遮蔽板カメラにて判定できること
板据付
ルとの干渉
・所定の位置（30mm範囲）に据付できること
・据付位置の確認方法

結果○：指針を追加してレーザとの一致視認性を改善した○：自走性を阻害せず○：カメラの位置を変更し、指針を遮蔽板端面に変更した

指針を垂らしてレーザの視認性を向上

計画時のイメージ

後方レーザ

指針

据付範囲
マーキング用テープ

据付範囲 30mm
計画時のイメージ

モックアップ試験時
指針を遮蔽板端面に変更

カメラの位置を変更

遮蔽板端面

据付範囲 30mm
モックアップ試験時©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

64

4.1 実施事項・成果（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練④搬送台車 –モックアップ試験の実施（概要）-

遠隔搬送システムの基本性能確認を実施し、システム全体の連携動作を実機模擬したモックアップ搬送ルート（エンクロージャの模擬体含む）で確認を行うことにより、実機に則した搬送手順を確立。また、エンクロージャの据付/撤去手順も確立させる（目的）
・遠隔搬送手順の確立
・据付/撤去手順の確立
・非常時及びリスクへの対応

カメラ

芯確認カメラ芯確認カメラ指針

芯確認カメラ（エンクロージャ前後に配置）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

65

4.1 実施事項・成果（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練④搬送台車 –モックアップ試験結果（搬送）手順

遠隔搬送

検証項目

試験内容/試験条件

判定基準及び確認項目

結 果

芯確認カメラの視認性と配置

通り芯（西側通路通り芯罫書き、北運用速度である35mm/sの走行に於いて、 〇：運用速度に於いて走行可能。
西エリア据付基準線罫書き）の視認 指針が視認可能であり、20mm幅の範囲内性を確認し、以下の条件で走行可能 に指針をおさめながら走行可能であること。
であることを確認する。
・罫書き幅：20mm
・搬送速度：35mm/s

固定カメラの視認性と配置

各搬送手順に於いて狭隘部のクリア ・各走行手順に於いて、狭隘箇所が視認可能 〇：・狭隘箇所が視認可能であることを確認。
であること。
ランスの視認性を確認し、固定カメラ
・固定カメラの配置決定。
・固定カメラの配置決定を行うこと。
の配置位置及び台数を決定する。

測域センサ応答性確認 ・測域センサによる位置確認方法の確立 ・測域センサによる測定距離（水平方向）と実測 〇：実測との誤差（水平方向）は50mm以内であった。
・測域センサの検知範囲の確認との誤差が50mm以内であること。
・各搬送手順に於いて、障害物が一定以上近〇：各搬送手順に於いて、誤操作を想定し、障害物
づくと測域センサが検知し、エンクロージャが停 に接近させると、測域センサが検知して停止した。
止すること。
・西側通路37.5mmのクリアランス箇所に於いて、 〇：モックアップの走行試験より、測域センサの設置
障害物をセンサが検知すること。停止するセン 角度及び検知範囲を決定。
サの設置角度及び検知範囲を決定すること。

通り芯対象物
10mm 10mm

通り芯

通り芯

通り芯の罫書きセンサ中心

指針

西側通路に於ける搬送カメラ配置と視認性の確認

測域センサによる距離計測©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

66

4.1 実施事項・成果（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練④搬送台車 –モックアップ試験結果（据付/撤去）手順

検証項目

据付の成立性据付

試験内容/試験条件

判定基準及び確認項目

エンクロージャ据付手順の成立性を確認する。
・送り台式ジャッキの操作性
・カメラによるフランジ面の視認性

補助輪

結 果

基本手順が成立すること。
〇：基本手順の成立性を確認。
・フランジ面誤差：±2mm以内(上下方向、左右方向)
・フランジ間距離：5mm以内
・エンクロージャ本体の傾き（エンクロージャ水平度）：2mm以内（左右方向、前後方向）
・追設遮蔽板カメラにてフランジ面（マーキング）を視認可能であること。

角管スペーサ（5箇所設置）

搬送台車
フランジ面（延長管側）

搬送台車/補助輪の搬出

角管スペーサ、シムの挿入

レベル確認用レーザーの設置
カメラ

送り台式ジャッキ（4箇所設置）

フランジ面（エンクロージャ側）

送り台式ジャッキの設置

送り台式ジャッキによるスライド

追設遮蔽板

追設遮蔽板カメラによるフランジ面の確認©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

67

4.1 実施事項・成果（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練④搬送台車 –モックアップ試験結果（リスク対応）手順

検証項目

試験内容/試験条件

判定基準

結果

搬送台車の故障

搬送台車故障時のリスクを想定した 西側通路の狭隘部に於いて、搬送台車 〇：入替作業が可能であることを確認し、搬送台車の入替作業成立性を入替作業（ジャッキ作業）が成立すること。
確認する。
（西側通路狭隘部走行時を想定）

搬送台車のバッテ
リー切れ

搬送台車のバッテリー切れを想定し、 西側通路の狭隘部に於いて、搬送台車 〇：入替作業が可能であることを確認。
搬送台車の入替作業成立性を確認 入替作業（ジャッキ作業）が成立すること。
する。
（西側通路狭隘部走行時を想定）

遠隔無線通信不良/不可

遠隔無線通信不良/不可を想定し, ・無線リモコン/有線リモコン設置作業が無線リモコン/有線リモコン操作への 成立すること。
切り替え作業と操作の成立性を確・無線リモコン/有線リモコンによる操作認する。（※）
が成立すること。
（西側通路狭隘部走行時を想定）

リスク対応〇：・無線リモコン/有線リモコン設置作業が可能であることを確認。
・無線リモコン/有線リモコン操作が成立することを確認。

※：通常は無線LAN中継器を経由して操作する。バックアップとして、本体の切り替えスイッチにより、無線リモコンや有線リモコンへの操作の切り替えを行う。
狭隘箇所に於けるジャッキ作業の成立性を確認

ロープを使用し、2台とも入替可能であることを確認

有線リモコン/無線リモコンでも搬送の成立性を確認
西側通路に於けるジャッキ作業

搬送台車の緊急搬出

有線リモコンによる操作

無線リモコンによる操作©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

68

4.1 実施事項・成果（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練⑤堆積物除去装置 ― 製作 ―平成30年度の設計検討結果を踏まえ，堆積物除去装置の製作を完了。
寸 法

W1,090×L3,975×H1,280mm

質 量

約2.9ton

主要材質

SUS304/アルミ合金/炭素鋼

機 能

把持・接続機能，走行機能，昇降機能(軸調整)， 回転機構
工具位置決め用回転動作機構
堆積物除去機能（高圧洗浄，AWJ，ドーザ）
大口径シール
回転部のバウンダリ確保

固定カメラ
AWJノズル
高圧洗浄ノズル
ドーザ

直動機構
工具位置決め用前後動作機構

シール機構

昇降機構
走行機構
・走行
・ステアリング

把持機構
X-6ペネフランジを把持

X-6ペネと結合時にバウンダリを確保©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

69

4.1 実施事項・成果（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練⑤堆積物除去装置 ― モックアップ試験 ―基本操作，作業性確認のモックアップ試験の代表例として，堆積物除去性能の確認結果を示す。
検証項目

堆積物除
去性能

試験内容／試験条件
・高圧洗浄により堆積物の除去が可能か確認する・アーム型アスセス装置の通過範囲の確保は可能か

判定基準
・堆積物を除去可能なこと

結果〇：除去可能・アーム通過範囲の堆積物を除去可能なこと〇：除去可能

高圧洗浄前

高圧洗浄前

AWJ作業状況（レールガイド切断）

高圧洗浄後

高圧洗浄後

通過範囲確保（通過範囲外の底部ケーブルも除去した状態）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

70

4.1 実施事項・成果（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練⑤堆積物除去装置 ― モックアップ試験 ―リスク対策として、装置仕様範囲外の対応性について確認した。
検証項目
装置仕様外
であった場合の対応範囲の確認

試験内容／試験条件
・X-6ペネフランジの傾き：±1°

判定基準
・接続操作および気密が確保できること
・X-6ペネフランジの位置ずれ：
・接続操作および気密が確保
±10mm
できること
・模擬固着物（シリコンシーラント， ・固着物を除去可能なこと
エポキシパテ等）を除去可能か
・X-6ペネフランジ面に異物（針・装置接続後に気密を確保で金）を置き，どこまで気密を確保
きることできるか確認する

結果〇：正常に把持（接続）を完了し，気密を確保できた〇：正常に把持（接続）を完了し，気密を確保できた〇：アブレシブを入れないWJで除去できた〇：φ0.3mmまで気密を確保できた

針金

模擬固着除去前

模擬固着除去後

気密部の異物の影響確認©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

71

4.1 実施事項・成果（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練⑥ワンスルー試験 ― 目的・着眼点 ―モックアップ試験にて検証した各作業手順に加え、作業間の付帯作業（ケーブル敷設、監視カメラ設置等）を含めたワンスルーの現地作業性検証を行い、所要時間の計測、改善点の洗い出しを行った。
作業性検証にあたっては、以下の点を考慮・模擬した。
・点群データおよび実測に基づくR/B（原子炉建屋）内干渉物模擬・班構成、作業員配置及び動線・遠隔であることによる視認性、通信・監視モニタ・放管装備、チェンジングエリア
・汚染拡大防止策
ワンスルー試験の全景
北西エアロック

班構成・配置

作業員動線
目隠し

監視カメラの配置・視認性確認

付帯作業(精線)

通信機器使用

視認性模擬

実測に基づく模擬

グリーンハウス

汚染拡大防止策

撤去時の養生©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

72

4.1 実施事項・成果（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練⑥ワンスルー試験 ―工事フローと検証範囲 ―① 工事着工⑨ 内部詳細調査

検証範囲② 隔離部屋の設置⑩ アーム・エンクロージャの撤去③ ハッチ開放④ 堆積物除去

検証範囲⑤ X-6ペネ接続構造の設置

付帯ケーブル撤去
離脱、撤去

搬入・ケーブル類敷設

南西エリアへの遠隔搬送

自走・接続

大物搬入口への搬出(⑥ ロボット搬入部屋の撤去)⑦ 延長管,追設遮蔽板の設置
搬入・ケーブル類敷設
自走・接続/据付⑧ アーム・エンクロージャの設置
大物搬入口通路部の搬送
X-6ペネ前への遠隔搬送⑪ 延長管,追設遮蔽板の撤去
離脱
養生・搬出(⑫ ロボット搬入部屋の設置)⑬ X-6ペネ接続構造の撤去
離脱
養生・搬出

据付
付帯ケーブル敷設©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

73

4.1 実施事項・成果（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練⑥ワンスルー試験 ―作業範囲の模擬 ―計画線量の精緻化の観点から、特に高線量かつ主な有人作業
エリアとなるR/B作業範囲を模擬した。また、各装置の建屋内搬入/搬出、据付/撤去、及び、ケーブル敷設などの付帯作業の作業性
検証の観点で必要な構造・寸法を模擬した。

北西エリア

北西エリアから西側通路

模擬ﾛﾎﾞｯﾄ搬入部屋
模擬X-6ペネ
X-6ペネ

北西
エアロック

西側通路

X-6ペネ接続構造北西エリア

模擬X-6ペネ

模擬エンクロージャ

西側通路

南西エリア
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

74

4.1 実施事項・成果（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練⑥ワンスルー試験 ―結果概要 (X-6ペネ接続構造)―※ R/B内の有人作業の計測時間

X-6ペネ接続構造の設置

作業手順

班構成

北西エリアへの搬入

北西エリアへの搬入

4人(搬送3人,誘導1人)

作業時間※

作業完了条件/チェック項目/IF①～④:3分15秒

・ロボット搬入部屋前(目安200㎜)に搬入されていること

ロボット搬入部屋への搬入
フォークリフトに比べ、ハンドリフターの方が狭隘部
や切り返しが少なく、短時間で搬入できることを確認

ケーブル類敷設・結線
隔離部屋閉・窒素置換・気密扉開
自走・接近・軸調整
接続・把持・気密確認

作業員動線①北西エアロックから入域
ハンドリフターによる搬入で作業時間を3分28秒短縮②アタッチメントの搬入

固定輪を自在輪に変更し作業性を向上させる

装置動線④ロボット搬入部屋前への搬入③ハンドリフターによる搬入©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

75

4.1 実施事項・成果（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練⑥ワンスルー試験 ―結果概要 (延長管)―※ R/B内の有人作業の計測時間

延長管,追設遮蔽板の設置

作業手順

グリーンハウスの設置

追設遮蔽板の移動・ケーブル類敷設・動作確認追設遮蔽板の搬入

班構成
4人

作業時間※

作業完了条件/チェック項目/IF②～④:8分09秒

・ケーブルが計画どおり敷設されていること
・映像が正しく得られ、装置が正常に作動すること(走行機構・昇降機構・把持機構・隔離弁開閉)

延長管の搬入・設置
延長管

追設遮蔽板の初期位置移動
ケーブル類敷設・動作確認

追設遮蔽板

装置動線

装置動線
①ケーブル搬入①追設遮蔽板の仮置きから据付初期位置への移動②延長管のケーブル敷設

作業員動線④追設遮蔽板の精線⑤延長管の動作確認③X-6ペネ接続構造のケーブル敷設©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

76

4.1 実施事項・成果（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練⑥ワンスルー試験 ―結果概要 (エンクロージャ搬送)―
エンクロージャの設置
X-6ペネ前への遠隔搬送

作業手順

班構成※1

北西エリアへの搬入

3人(遠隔操作)

作業時間※2

作業完了条件/チェック項目/IF

75分

南西エリア～西側通路～北西エリアまで搬入し、据付
ジャッキ設置位置（追設遮蔽板前100mm)まで搬送すること。

南西エリアの遠隔搬送
西側通路の遠隔搬送※1：操作本部にはコントローラ操作者、監視カメラ確認者、操作指示者の3人体制が最適であることを確認。

北西エリアの遠隔搬送※2：遠隔搬送に関わる時間

装置動線

搬送ルート上の監視カメラの視認性確認、配置決定
エンクロージャ南西エリア搬送

西側通路搬送北西エリア（追設遮蔽板前）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

77

4.1 実施事項・成果（5） 現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練⑥ワンスルー試験 ―結果概要 (エンクロージャ据付)―
エンクロージャの設置
据付

搬送台車、補助輪の搬出

作業手順

班構成

エンクロージャ据
付

8人

作業時間

32分30秒

作業完了条件/チェック項目/IF・送り台式ジャッキにより、延長管フランジ面と面タッチする位置まで微調整する。
鉛直方向/軸方向→±2mm以内（カメラで確認）
軸方向→5mm以内

送り台式ジャッキの設置
角管スペーサ、シムの挿入
送り台式ジャッキによる微調整
ジャッキダウン、シム調整
作業員動線送り台式ジャッキの搬送/事前配置

搬送台車の搬出送り台式ジャッキによる微調整

送り台式ジャッキの設置©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

78

目次
１. 研究の背景・目的
1.1 本研究が必要な理由
1.2 本研究の成果の反映先と寄与
２. 実施項目とその関連，他研究との関連，目標
３．実施スケジュールと実施体制
４．実施内容4.1 実施事項・成果（1）調査計画・開発計画の策定（2）アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場検証試験（3）現場状況を考慮したモックアップ試験（4）作業訓練（5）現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練（6）現場実証（現場調査）（7）国内モックアップ試験
4.2 目標に照らした達成度
５． まとめ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

79

4.1 実施事項・成果（6） 現場実証（現場調査）①現場実証に適用するセンサの開発 ：(i)VTセンサ(1/4)➢ VTセンサ（近距離用、中距離用）の製作が完了
項目
外形寸法

仕様
φ140×678mm（収納時）
φ140×748mm（展開時）重量

近距離用7.3kg（ケーブル含まず）
中距離用7.3kg（ケーブル含まず）

カメラ本体
仕様

耐放射線性カラーカメラ（～30kGy）
有効画素数：710H×484V
ブレ補正機能：なし

レンズ仕様 ＜近距離用＞
焦点距離：f＝12mm
水平画角：約57°
ピント位置：1m（固定）照明＜中距離用＞
焦点距離：f＝25mm
水平画角：約29°
ピント位置：3m（固定）①主照明：LED4灯（0～30W/灯で調整可能）②補助照明：LED4灯（0～50W/灯で調整可能）

形状・外観
0～350°

445mm
照明②
748mm
（LED 50W×3灯）
照明②（LED 50W×1灯）
照明① （LED 30W×4灯）

エアブローノズルワイパー

耐放性カラーカメラ
カバーガラス
照明②

防水，防塵， IP65相当
降水対策
ガスブロー＋ワイパー＋撥水コーティング©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

80

4.1 実施事項・成果（6） 現場実証（現場調査）①現場実証に適用するセンサの開発 ：(i)VTセンサ(2/4)➢ VTセンサ（遠距離用）の製作が完了
項目
外形寸法

φ140×677mm

重量7.0kg（ケーブル含まず）

カメラ本体
仕様

耐放射線性カラーカメラ（～30kGy）
有効画素数：710H×484V
ブレ補正機能：なし

形状・外観

仕様

レンズ仕様 焦点距離：f＝78mm
水平画角：約8°ピント位置：4～10m（遠隔で調整可能）

耐放性カラーカメラ（ケーシング内）
エアブローノズル

677mm

リフレクタ

ヒートシンクエアブローノズル
耐放性カラーカメラ
カバーガラス
照明 （LED 50W×1灯）

照明

LED1灯（0～50W/灯で調整可能）

防水，防塵， IP65相当
降水対策
ガスブロー＋撥水コーティング©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

81

4.1 実施事項・成果（6） 現場実証（現場調査）①現場実証に適用するセンサの開発 ：(i)VTセンサ(3/4)➢ VTセンサの工場試験
項目

試験結果

試験状況

①視認性確認 各VTセンサにおいて設定したピント位置でピントが合うことおよび計測レンジ内で十分な視認性があることを確認⇒ピント位置：1m（近距離用）、4m（中距離用）、4～10m
可変（遠距離用）

②照度確認

チャート

操作用PC、盤VTセンサ

計測レンジ内で視認に必要な照度（148.9
Lux）以上の照度が得られることを確認

照度計
チャート

⇒最大1440Lux@1m（近距離用）、最大272Lux@4m（中距離用）、最大189Lux@10m（遠距離用）③動作確認④寸法・質量確認

遠隔操作による各照明（主照明，補助照明）の照度調整が可能なことを確認
遠隔操作によるカメラ旋回軸、ワイパの動作（近距離用，中距離用）、ピント調整軸（遠距離用）の動作が可能なことを確認
外形寸法，質量およびモーメントについてアー
ム型アクセス装置との取合条件を満足するこ
とを確認

VTセンサ

ワイパ

VTセンサ（旋回中）

重量計測©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

82

4.1 実施事項・成果（6） 現場実証（現場調査）①現場実証に適用するセンサの開発 ：(i)VTセンサ(4/4)➢ 国内モックアップ設備を用いたセンサの検証

開口に暗幕を設置し、暗中で試験を実施。

モックアップ試験設備

確認結果
①②CRD
ハウジング、
サポート（約1m先）

約2.5m

約1m

センサ
確認内容・判定基準
試験イメージ
近距離用 ①CRDハウジング、サポートの脱落等の有無を確認できること
センサ
サポート②CRDハウジング間のデブリの堆積 下端
状況の接近映像を取得できること③ペデスタルCRD開口部のアーム通
過時の映像を取得できること④プラットフォーム上面の画像デー
タを取得できること
ペデスタル壁（テーパ部）
中距離用 ⑤CRDハウジングサポートとペデス モックアップ天井面
センサ
タルの取合部の映像を取得できること⑤CRDハウジ
ングサポートの上端近傍（約2.5m先）
モックアップ天井面

遠距離用 ⑥ペデスタル作業員アクセス口近傍
センサの映像の取得できること

約5m⑥ペデスタル開口部に貼った暗幕（約5m先）

約4m

チャート、ペデスタル壁（約4m先）

ペデスタル開口

暗幕➢ 以上より、センサ機能（照明、ピント等）は要求を満足することを確認した。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

83

4.1 実施事項・成果（6） 現場実証（現場調査）①現場実証に適用するセンサの開発 ：(ii)中性子検出システム(1/2)➢ 中性子検出システムの製作
目標仕様

外形寸法

φ140×500mm

重量

10㎏未満

熱中性子感度 4.5cps/nv

目標達成状況
○φ140×473mm（ツールチェンジャ含まず）○
8.33kg（ツールチェン
ジャ含まず）
5.7cps/nvを確保

ガンマ線
除去率

γ線と中性子とのディス ディスクリレベルの設
クリレベル設定が可能 定が可能であること
であること
を確認

中性子源
指向性

方向依存特性

形状・外観
中性子吸収材

センサキャビティ

重心

473

140

項目

高密度PE
鉛遮蔽体
アルミニウムケーシング

方向依存特性を持たせることができた©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

84

4.1 実施事項・成果（6） 現場実証（現場調査）①現場実証に適用するセンサの開発 ：(ii)中性子検出システム(2/2)➢ 中性子検出器の検証試験
項目
最終受入試験
フルシステム

試験内容

確認内容・判定基準

結果

γ線除去率確認

γ線と中性子の弁別 γ線と中性子を十分弁が可能なディスクリ
別するディスクリ設定が可能であることを、γ設定ができること
線源、中性子線源を使用した照射場にて確認

中性子感度
校正試験

目標4.5cps/nv

5.7cps/nvを確認

方向依存特性確認試験

選定した材料と形状が、コリメータ機能を有していること（方向
依存性を有していること）

検出器の円筒中心軸上0度の計数率を1として、90度の場合の計数率の比は6%程度と十分小さく、方向依存性を確認➢ 以上より、概ね目標を達成する検出器の製作を完了した。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning4.1 実施事項・成果（6） 現場実証（現場調査）②現地配置計画
ⅰ．系統計画・系統イメージ②

PCV、X-6ペネ

給水系統
給排気系統
その他系統

・実機の系統計画

85

アクセス・調査装置本体、
X-6ペネ接続構造本体等【主なライン】① AWJユニットへの水供給ライン② X-6ペネ接続構造フランジ部のシー
ル確認用窒素の供給ライン③③ エンクロージャ内のデクスターへの
窒素パージライン①④ 空気作動弁への窒素供給ライン⑤ 窒素（空気）の排気ライン⑤④©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

86

4.1 実施事項・成果（6） 現場実証（現場調査）②現地配置計画・現場調査を実施し、現地環境条件（線量、距離制約※、東電
ⅱ．配置計画HD殿の他工事との輻輳等）を考慮して配置計画を立案
約16ｍ

約8ｍ

操作盤（約25面）※電圧降下、ノイズ、配管圧損等の観点から、アクセス・調査装置本体（センサ含む）と制御盤、アブレイシブウォータジェットユニットまでの距離に制限がある

制御盤（約20面）・
WJユニット（コンテ
ナに収納）

アクセス・調査装置本体

アクセス・調査装置までの配管・ケーブル長さ：約300ｍ

アクセス・調査装置本体までの配管・ケーブ
ル長さ：約60ｍ

R/B外
ヤード

約7ｍ

約14ｍ

約8ｍ

約6ｍ

R/B内部

PCV

制御盤（約10面）（コンテナに収納）

バルブラック等
R/B：原子炉建屋©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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目次
１. 研究の背景・目的
1.1 本研究が必要な理由
1.2 本研究の成果の反映先と寄与
２. 実施項目とその関連，他研究との関連，目標
３．実施スケジュールと実施体制
４．実施内容4.1 実施事項・成果（1）調査計画・開発計画の策定（2）アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場検証試験（3）現場状況を考慮したモックアップ試験（4）作業訓練（5）現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練（6）現場実証（現場調査）（7）国内モックアップ試験
4.2 目標に照らした達成度
５． まとめ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

88

4.1 実施事項・成果（7） 国内モックアップ試験①モックアップ設備の設計、製作
モックアップ設備の設計仕様及び模擬の考え方
項目

設計仕様/模擬の考え方

設備構成
アーム型アクセス装置やX-6ペネ等の設置高さを模擬
調査装置用架台（模擬範囲*） X-6ペネ,X-6ペネ接続構造,延 内部形状，寸法を模擬
長管CRD交換レール
形状，寸法を模擬。切断試験を考慮し，CRD交換レールのX-6ペネ近傍部やCRDレール吊治具の交換を想定
ペデスタル
内部形状，寸法を模擬
CRD
形状，寸法を模擬
CRD交換機形状，寸法を模擬
障害物（落下グレーチング、 形状，寸法を模擬
ペデスタル入口部配管など）
1/1スケール
縮尺
長さ：約31000mm，幅：約8000mm，高さ：約8200mm
主要寸法（全体）

材料（主要部材）
設置場所
付帯設備

SS400
JAEA楢葉遠隔技術開発センター
コントロールルーム，各種盤類，アブレイシブウォータジェットユニット，油圧ユニット，排水ポンプ・排水タンク，バルブ
ラック，ウォータジェット対策構造*：形状，寸法は実機情報が無いものや製作性を考慮し，概略設定している箇所あり。
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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4.1 実施事項・成果（7） 国内モックアップ試験②モックアップ設備の据付
JAEA楢葉遠隔技術開発センターで実施するアクセス・調査装置のモックアップ試験及び習熟ト
レーニングを行うことを目的としたモックアップ設備を据付。公差内で据付を完了。

CRD

X-6ペネ
+
X-6ペネ接続構造
+
延長管

約7.7m

CRD傾斜レール
約5.5m

約15.8mペデスタル内部の様子
約5.1m
約7.5m

X-6ペネ
X-6ペネ
接続構造
延長管

ペデスタル

X-6ペネ（接続構造+延長管接続後）の様子©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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目次
１. 研究の背景・目的
1.1 本研究が必要な理由
1.2 本研究の成果の反映先と寄与
２. 実施項目とその関連，他研究との関連，目標
３．実施スケジュールと実施体制
４．実施内容4.1 実施事項・成果（1）調査計画・開発計画の策定（2）アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場検証試験（3）現場状況を考慮したモックアップ試験（4）作業訓練（5）現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練（6）現場実証（現場調査）（7）国内モックアップ試験
4.2 目標に照らした達成度
５． まとめ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning91

4.2 目標に照らした達成度
実施項目

目標達成指標（平成31年度/令和元年度）

達成度

最新の現場状況や調査ニーズを反映して、調査計画・開発計
画が必要に応じ見直されていること。

達成

アクセス・調査装置の一部製
アクセス・調査装置の実機プロトタイプの工場内検証試験が完作、全体組立及び工場検証了していること。
試験達成

現場状況を考慮したモック
アップ試験

達成

調査計画・開発計画の策定

モックアップ試験設備が完成していること。

アクセス・調査装置と調査技 アクセス・調査装置と調査技術を組み合わせた状態で現場へ術の組み合わせ試験の適用性が確認されていること。（終了時目標TRL：レベル4）

達成

アクセス・調査装置の操作員の習熟を目的とした作業訓練（トレーニング）として、シミュレータを用いた訓練を行い、作業員の習熟が図られていること。（終了時目標TRL：レベル4）

達成

現場におけるPCV内へのア ペネ開口部と接続してバウンダリを構成する構造物について、
クセスルート構築の試験や 搬入/据付性の試験を行い、現場への適用性が確認されている作業訓練こと。（終了時目標TRL：レベル5）

達成

アクセス・調査装置と調査技術、ペネ開口部と接続してバウンダリを構成する構造物について、現場作業並びに現地調査に関する計画が策定されていること。（終了時目標TRL：レベル4）

達成

アクセス・調査装置及び調査技術の現場実証
作業訓練

現場実証（現場調査）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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目次
１. 研究の背景・目的
1.1 本研究が必要な理由
1.2 本研究の成果の反映先と寄与
２. 実施項目とその関連，他研究との関連，目標
３．実施スケジュールと実施体制
４．実施内容4.1 実施事項・成果（1）調査計画・開発計画の策定（2）アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場検証試験（3）現場状況を考慮したモックアップ試験（4）作業訓練（5）現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練（6）現場実証（現場調査）（7）国内モックアップ試験
4.2 目標に照らした達成度
５． まとめ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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５． まとめ（1）調査計画・開発計画の策定
・先行調査映像とアクセス・調査装置の詳細手順検討結果に基づき、ワンドの干渉リスク対応として短縮ワンドの検討及び製作完了（2）アクセス・調査装置の一部製作、全体組立及び工場検証試験
・アクセス・調査装置の全体組立及び工場検証試験が完了・アームたわみ計測結果に基づきX-6ペネ通過性見通しを確認（3）現場状況を考慮したモックアップ試験
・モックアップ試験設備の据付が完了
・試験要領の具体化を実施（4）作業訓練・デクスター：実機を使用した基本操作訓練を完了
・調査用アーム：シミュレーションを用いた操作訓練を実施（5）現場におけるPCV内へのアクセスルート構築の試験や作業訓練①X-6ペネ接続構造：装置改良、モックアップ試験、組合せ試験が完了②隔離部屋：装置改良、組合せ試験が完了③延長管：装置製作、モックアップ試験が完了④エンクロージャ搬送装置：モックアップ試験が完了⑤堆積物除去装置：装置製作、モックアップ試験が完了⑥ワンスルー試験：試験が完了し、現場作業の成立性を確認（6）現場実証（現場調査）
・現地環境条件を考慮して配置計画を立案
・VTセンサ：製作、単体検証を完了、 中性子検出器：製作、単体検証を完了（7）国内モックアップ試験
・国内モックアップ試験設備の据付が完了©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

94

補足資料

©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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補足資料-1 アクセスルート構築の概要（1/2）
X-6ペネ

初期状態

X-6ペネ

ペデスタル
PCV

隔離部屋設置

X-6ペネハッチ開放

X-6ペネ

ロボット搬入部屋

ハッチ隔離部屋

ステージ内
隔離部屋

X-6ペネハッチ

ハッチ開放装置

X-6ペネ

堆積物除去装置設置
X-6ペネ内堆積物撤去

ハッチ開放装置撤去

X-6ペネ接続構造設置

堆積物他
堆積物除去装置

隔離弁

X-6ペネ

X-6ペネ
接続構造

堆積物除去装置撤去※（次葉）©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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補足資料-1 アクセスルート構築の概要（2/2）※

ロボット搬入部屋撤去

延長管設置

ｱｰﾑ型ｱｸｾｽ・調査装置設置

延長管

ｱｰﾑ型ｱｸｾｽ・調査装置

延長管

X-6ペネ

ハッチ
隔離部屋

X-6ペネ
接続構造

X-6ペネ

ハッチ隔離部屋
アーム型アクセス・調査装置

延長管

X-6ペネ
接続構造
©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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補足資料-2 アームの運転方針（1/2）
【PCV内部情報のアーム運転システムへの反映】

・アーム先端に搭載するレーザスキャナで事故後のPCV内部情報を取得し、運転システムに反映（調査開始前の段階では、事故前の情報に基づきPCV内部モデルを構築）
・実際の状態を反映したPCV内部モデルによるアーム動作を運転システムでシミュレートする（干渉回避）
レーザスキャナ
の位置情報を提供

レーザスキャナ

レーザスキャナ

VTカメラ

アーム
アーム搭載センサ（レーザスキャナ等）

調査用アームレーザスキャナによりPCV内形状データ（点群データ）取得
点群データを統合

レーザスキャナで取得した点群データアーム搭載センサ

点群データを運転システム内のPCV形状へ反映（更新）
反映後

反映前

アーム運転システム 画面イメージ

点群データ©International Research Institute for Nuclear Decommissioning

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補足資料-2 アームの運転方針（2/2）
【運転方針】＜基本フロー＞
レーザスキャナで進行方向の形状をスキャン
スキャンデータを運転システ
ムに反映
シミュレーションによりアームと障害物の衝突回避を確認＜補足事項＞＜レーザスキャン不可の範囲（X-6ペネ内、X-6ペネ出口周辺）＞
アームのカメラにて視認しながら前進。

＜クリアランスが狭い箇所（ペデスタル/プラットフォーム開口部）＞
・アームのカメラ又はVTセンサにて視認しながら進入。
・２回目以降の通過は、最初の通過時と同じルート/アーム動
作とすることで、視認によらずに進入 （再現性をモックアップ試験で確認予定）。
＜障害物（回避不能）＞
AWJにより切断。切断物は下部に落下させる。

アームカメラ映像によりスキャ
ンデータ（点群データ）の妥当性を目視確認*
アームを前進*スキャン漏れ等の可能性があるため、念のため確認する©International Research Institute for Nuclear Decommissioning