JP4146190B2 - キャスク固定用架台 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、核燃料集合体を収納する略円柱形状のキャスクを、架台上に縦置きに固定した状態で移動するためのキャスク固定用架台に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子力発電所において発生した使用済みの燃料集合体は、図１に示すようなキャスク２と呼ばれる専用の容器に所定の体数毎に収納される。このように燃料集合体を収納したキャスク２は、これら燃料集合体が再処理に供されるまでの間、その内部に燃料集合体を収納したままキャスク貯蔵建屋に貯蔵される。
【０００３】
図１１に示すように、キャスク貯蔵建屋には天井クレーン２２が備えられており、専用トレーラ２５等によって建屋に搬入されたキャスク２が、この天井クレーン２２によって、１基ずつ吊り上げられてキャスク貯蔵建屋内の所定の貯蔵場所に設置された支持構造物２３の上まで移動される。
【０００４】
この支持構造物２３は、略円柱形状のキャスク２を１基ずつ縦置きに載置することが可能なように円環リング形状に形成されており、さらにこの円環リング上に、それぞれ対称位置となるように図示しない固定治具が設けられている。キャスク２は、所定の支持構造物２３上に縦置きに載置されると、この図示しない固定治具によって固定されることによって、地震時にも安定して貯蔵される。また、他のキャスク２が吊り下げ誤操作等によって転倒した場合であっても、それによって既に貯蔵されているキャスク２が転倒しないようにしっかりと固定されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のキャスク貯蔵方法では、以下のような問題がある。
【０００６】
すなわち、従来のキャスク貯蔵方法では、キャスク貯蔵建屋内に搬入されたキャスク２を所定の貯蔵場所に移送するのに天井クレーン２２を使用している。燃料集合体を収納したキャスク２はその重量が約１００トン以上にも及ぶために、キャスク貯蔵建屋における天井クレーン２２の荷重設計は極めて厳しいものとなる。したがって、キャスク貯蔵建屋の建設コストアップをもたらしている。
【０００７】
また、天井クレーン２２を用いてキャスク２を吊り上げて移送することを可能にするためには、ある程度の階高を確保する必要があり、これによってキャスク貯蔵建屋が大型化してしまう。これもまた、キャスク貯蔵建屋の建設コストアップをもたらしている。
【０００８】
上述したように、従来のキャスク貯蔵方法では、天井クレーン２２を用いてキャスク２を移動することに起因して、キャスク貯蔵建屋の建設コストが増大化してしまうという問題がある。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、キャスク貯蔵建屋に受け入れたキャスクを、天井クレーンを用いることなく所定の貯蔵場所まで移動可能とし、もって、キャスク貯蔵建屋の建設コストの削減に資することが可能なキャスク固定用架台を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。
【００１１】
すなわち、請求項１の発明では、核燃料集合体を収納する略円柱形状のキャスクを固定し、圧縮空気をダイヤフラムから噴出させるエアパレットによって与えられる浮力によってキャスク貯蔵建屋の床面に沿って移動可能とする断面形状が正方形のキャスク固定用架台であって、略円柱形状のキャスクを架台上に縦置きに載置したまま固定するキャスク固定手段と、前記架台を前記キャスク貯蔵建屋の床面に設置する架台設置手段とを備え、前記架台設置手段が前記架台の四隅に配置されて前記キャスク貯蔵建屋の床面に接する平坦な設置面を有し、前記架台の底面にエアパレット装着部となる開口凹部が所定の間隔をもって２箇所平行に設けられ、前記エアパレットを前記エアパレット装着部に着脱可能な前記架台設置手段が、前記床面の貯蔵位置に対応して穿設された４つ一組のネジ穴と、前記架台四隅の平坦な設置面を貫通するボルトとで構成され、前記ネジ穴にボルトを螺合することにより、前記架台を設置面に固定する。
【００１２】
請求項２の発明では、請求項１に記載のキャスク固定用架台において、前記架台の底面が、床面に接する平坦な設置面と、少なくとも一方の側端面に開放された前記エアパレットの挿入及び引き抜きができるエアパレット装着用の開口凹部とを備えている。
【００１４】
請求項３の発明では、請求項１または２に記載のキャスク固定用架台において、前記架台を前記床面に設置する際には、貯蔵建屋の床面の貯蔵位置に対応した４つ一組のアンカー部材に固定手段を介して固定する。
【００１５】
請求項４の発明では、請求項１または２に記載のキャスク固定用架台において、前記架台を前記床面に設置する際には、貯蔵建屋の床面の貯蔵位置に対応した４つ一組のアンカー部材に、円形断面とした棒状部材の一端にネジ部が設けられ、他端に係止部が設けられている固定手段を介して固定する。
【００１６】
請求項５の発明では、請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のキャスク固定用架台において、架台は、キャスクを載置する面の各辺が、キャスクの円柱直径よりも長い略平板形状であって、キャスク固定手段は、面のほぼ中心にキャスクの円柱断面の中心を一致させてキャスクを固定する。
【００１７】
請求項６の発明では、請求項１乃至５のうちいずれか１項の発明のキャスク固定用架台において、前記架台に、駆動輪を前記床面へ接地させる付勢手段と、走行方向を操作する操舵機構とを具備してなる架台駆動装置を設ける。
【００１８】
請求項７の発明では、請求項６の発明のキャスク固定用架台において、前記架台に対し、前記駆動装置を着脱可能に取り付ける。
【００１９】
請求項８の発明では、請求項６または７のいずれか１項の発明のキャスク固定用架台において、前記駆動装置は、下端部に前記駆動輪が取り付けられて鉛直方向または略鉛直方向に配置された１または複数の操舵軸部を備え、前記駆動輪毎に走行駆動源が設けられると共に、前記操舵軸部毎に操舵駆動源及び前記付勢手段が設けられている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
なお、以下の実施の形態の説明に用いる図中の符号は、図１１と同一部分については同一符号を付して示すことにする。
【００２２】
本発明の実施の形態を図１から図１０を用いて説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態に係るキャスク固定用架台の構成例を示す平面図（図１（ａ））及び立面図（図１（ｂ））である。
【００２４】
すなわち、本発明の実施の形態に係るキャスク固定用架台１は、その断面がほぼ正方形の平板形状をなしている。そして、この架台１の上に、キャスク断面の中心を、この架台１の平板中心に一致させるようにキャスク２を縦置きに載置する。載置されたキャスク２は、たとえば固定ボルト３のようなキャスク固定手段によって架台１上に固定する。架台１の各辺は、キャスク２の直径よりも長くしており、これによって、架台１は、移動中であってもキャスク２を安定して固定する。
【００２５】
そして、架台１の底面には、架台１を床面８上に安定的に設置するための架台設置手段として、床面８に接する平坦な設置面１ａを形成してある。この設置面１ａは、図２に示すように、実質的には後述するエアパレットの装着部分となる開口凹部１ｂを除いたできるだけ広い領域（面積）に設けて安定性を確保するのが好ましく、平坦な床面８上に設置されて自立する架台１及びキャスク２の荷重を支持すると共に、がたつきを防止し、地震や振動等があっても自立が不安定にならないようにしたものである。なお、図１には雄ネジ１２等後述する固定手段であるボルト固定の構成が記載されているが、設置面１ａによる自立設置の場合には不要である。
【００２６】
図２に例示した架台１の底面には、後述するエアパレット装着部４となる開口凹部１ｂが、紙面上下方向の両側端面に開放されて、すなわちエアパレット５の挿入及び引き抜きを両側端面で実施できるように側端面を貫通し、所定の間隔をもって２箇所平行に設けられている。また、設置面１ａは、開口凹部１ｂを両側から挟むようにして、紙面左右方向の両側端部及び中央部に合計３箇所、全面が平坦面を形成するように設けられている。すなわち、平坦な底面に、底面部側に部材がなく開口する開口凹部１ｂを設け、エアパレット５が発生する浮力を妨げない形状となっている。
なお、開口凹部１ｂは、必ずしも両側端面を開放する必要はなく、いずれか一方のみでもよい。
【００２７】
上述した開口凹部１ｂは、架台１の下部に、エアパレット装着手段として２箇所設けられたエアパレット装着部４となる。このエアパレット装着部４にはエアパレット５の着脱が可能である。エアパレット５の装着は、エアパレット５をエアパレット装着部４に挿入することによって行い、また装着しているエアパレット５をエアパレット装着部４から抜き取ることによってエアパレット５を取り外すことができる。なお、図１及び図２の場合、両側端部のいずれからでもエアパレット５の挿入及び抜き取りが可能である。
【００２８】
エアパレット５は、図３に示すように、並設された２つのダイヤフラム７を備えており、図示しない圧縮空気供給部からエアホース１３を介して供給される圧縮空気６をこれらダイヤフラム７から噴出する。これによって、このエアパレット５がエアパレット装着部４に挿入されている場合にはキャスク固定用架台１に浮力を与える。架台１の下部２箇所に設けられたエアパレット装着部１のそれぞれにエアパレット５を装着し動作させた場合、架台１は、図１（ａ）に示すように、４つのダイヤフラム７からバランス良く浮力を受ける。この浮力によって、架台１の静止摩擦係数を約１／１０００に低減し、キャスク２が載置された場合であっても、作業員の人力によってキャスク貯蔵建屋の床面８上を容易に移動可能としている。なお、後述する専用の駆動装置や市販の牽引車等を架台移動手段として用い、架台１を移動させるようにしても良い。
【００２９】
また、上述した設置面１ａによる自立に加えて、架台１を床面８に固定する固定手段の一例として、たとえばボルト固定する構造を採用してもよく、以下ではこのボルト固定の構成例を説明する。
すなわち、図４に示すように、キャスク貯蔵建屋の床面８には、架台１上に固定されたキャスク２を貯蔵する貯蔵位置に対応して４つ１組のネジ穴１０を穿設し、図５に示すように、各々のネジ穴１０に雌ネジ１１を設けている。一方、架台１には、その４隅近傍にそれぞれ貫通穴１４を設けている。これら４つの貫通穴１４は、４つ１組のネジ穴１０の位置それぞれに対応して設けており、エアパレット５で浮上した架台１を床面８上で移動させ、位置合わせをすることによって、４つのネジ穴１０の位置と、４つの貫通穴１４の位置とが一致するようにしている。
【００３０】
４つの貫通穴１４の位置を、４つのネジ穴１０の位置に一致するように架台１の位置を調整することによって、架台１の貯蔵位置への位置合わせを完了する。位置合わせを完了した状態でエアパレット５への圧縮空気６の供給を停止し、図５に示すように、床面８と設置面１ａとが密着した状態でボルトの雄ネジ１２を貫通穴１４を介して雌ネジ１１に螺設することにより、床面８に対して架台１を機械的に固定する。このようにして、キャスク２を架台１に固定したままキャスク貯蔵建屋の所定の貯蔵場所に固定すると、上述した設置面１ａによる自立の安定性に加えて、架台１上に固定されたキャスク２がボルトにより機械的に固定されるので、その設置安定性や確実性はより一層向上する。
【００３１】
また、架台１の床面８への固定が完了すると、エアパレット装着部４からエアパレット５を抜き取る。抜き取ったエアパレット５は、別の架台１の移動のために用いる。なお、架台１を貯蔵位置に位置合わせした時点で、雄ネジ１２を雌ネジ１４に若干螺合させてボルトによる仮止めをしてからエアパレット５を抜き取ってもよい。
【００３２】
ところで、架台１の固定手段としては、上述したボルト固定の他にも、たとえば図６（ａ）、（ｂ）に示すような構成などの採用も可能である。
図６において、図中の符号１ｃは架台１の側面に複数設けられた固定用補助部材、１０Ａは床面８に埋設されたアンカー部材、１５は先端にネジ部１５ａが設けられたボルト、１６は両端部に異なる方向の内ネジが設けられている逆ネジナット、１７は一端にネジ部１７ａが設けられたアンカー連結部材である。
【００３３】
この固定手段では、アンカー部材１０Ａ内に円柱状の中空部１８が形成され、該中空部１８の上部には、床面８に連通して中空部１８とは断面形状の異なる連通孔１９が形成されている。この連通孔１９は、アンカー連結部材１７の下端側に設けられた係止部１７ｂの断面形状と略同形状とし、かつ、係止部１７ｂの通過が可能となるように若干大きく設定した断面形状（たとえば略矩形断面）に形成されている。
アンカー連結部材１７は、円形断面とした棒状部材の一端にネジ部１７ａが設けられ、他端に係止部１７ｂが設けられている。係止部１７ｂは、連通孔１９を通り抜けて中空部１８に入り込んだ状態で回転させることにより、その上端部が中空部１８の上端面に係止されて抜け出ることがないようになっている。
【００３４】
さて、架台１を固定する場合には、固定用補助部材１ｃに穿設された貫通孔１ｄに上方からボルト１５を挿入し、係止部１７ｂが中空部１８内で係止可能な状態にあるアンカー連結部材１７のネジ部１７ａ及びボルト１５のネジ部１５ａの双方に逆ネジナット１６をねじ込んで締め込む。この結果、ボルト１５及びアンカー連結部材１７は互いに接近する方向へ引っ張られるので、ボルト１５の頭部下面が固定用補助部材１ｃの上面に当接し、かつ、係止部１７ｂの上端部が中空部１８の上端面に当接して、架台１を床面８に固定することができる。このような固定手段は、上述したボルト固定と同様に複数箇所（たとえば４箇所）に配置されている。
なお、ボルト１５と固定用補助部材１ｃの貫通孔１ｄとの間は、螺合するようにしてもよい。
【００３５】
ところで、上述したようにしてキャスク貯蔵建屋の貯蔵場所に架台１と共に固定されたキャスク２を、再処理等のためにキャスク貯蔵建屋から払い出す場合には、以下のような手順で行う。なお、ここでは、図５に示したボルト固定を採用した場合について説明する。
【００３６】
最初は、所定の貯蔵場所に固定されている架台１のエアパレット装着部４にエアパレット５を装着する。次に、雄ネジ１２を雌ネジ１１からはずして、架台１を床面８から解放する。なお、ボルトによる固定をしない場合、換言すれば設置面１ａにより架台１及びキャスク２を床面８上に自立させている場合には、当然ながら雄ネジ１２の取り外し作業は不要である。
さらに、エアパレット５に庄縮空気６を供給して架台１に浮力を与え、床面８に沿って移動可能な状態とした上で作業員による人力、あるいは専用の架台移動手段（駆動装置等）によって架台１を床面８に沿って払出場所まで移動する。
【００３７】
ここで、架台１を移動させる架台移動手段の一例として、専用の駆動装置の一実施形態を図７から図９を用いて説明する。なお、図７は架台１に駆動装置３０を取り付けた状態を示す平面図、図８は図７の側面図、図９は図７のＣ矢視図であり、上述した図１から図６と同様の部分については同じ符号を付して示すことにする。
【００３８】
図示の駆動装置３０は、断面を略正方形とした架台１の一辺に取り付けられている。この駆動装置３０は、架台１に結合される略Ｈ型のフレーム３１に支持された２輪タイプであり、駆動輪３２を床面８に接地させる付勢手段３３と、走行方向を操作する操舵機構４０とを備えている。
【００３９】
フレーム３１は、Ｈ型を形成する２本のアーム３１ａ，３１ｂの一端が架台１の側面にボルト３４を用いて固定される。各アーム３１ａの下面には、それぞれ鉛直方向（あるいは略鉛直方向）に配置された操舵軸部４１が付勢手段３３を介して支持されている。付勢手段３３としては、浮力を受ける架台１と共に浮上する駆動輪３２を下向きに付勢して接地させる弾性体であれば何でもよく、たとえばコイルバネなどを使用可能である。しかし、ここではエアパレット５に圧縮空気６を使用していることから、この圧縮空気６を共用して矢印３３ａの方向に伸縮する空気バネの採用が好ましい。
【００４０】
操舵軸部４１の上端部は、付勢手段３３の付勢を受ける操舵軸受４２によって回動可能に支持されている。また、操舵軸部４１の下端部には、車軸３２ａに支持された駆動輪３２が取り付けられている。
駆動輪３２の車軸３２ａは、走行駆動源となる走行モータ３５に連結されている。この走行モータ３５と車軸３２ａとの間には、必要に応じて減速機構等が設けられる。なお、走行駆動源となる走行モータ３５は、二つの駆動輪３２がそれぞれ専用のものを備えている。
【００４１】
操舵軸部４１の外周面には、減速機４３を構成する一方の受動歯車４３ａが固定されている。この受動歯車４３ａは、操舵駆動源として設けられている操舵モータ４４の駆動軸に固定されて一体に回動する駆動歯車４３ｂと噛合している。この操舵モータ４４及び減速機４３は、二つの操舵軸部４１にそれぞれ専用のものが設けられている。
【００４２】
この結果、操舵モータ４４を駆動させると、駆動歯車４３ｂを介して受動歯車４３ａが回動するので、この受動歯車４３ａと一体に操舵軸部４１も回動して駆動輪３２の走行方向を操作することができる。なお、駆動輪３２の操舵角度については、たとえばエンコーダのような回転角度検出手段の検出値をフィードバックして操舵モータ４４の駆動量を制御すればよく、これにより所望の操舵角度を正確に得ることができる。
【００４３】
このように構成された駆動装置３０を架台１に取り付けることで、エアパレット５の作用で浮上した架台１及びキャスク２は、付勢手段３３により確実に接地する駆動輪３２を走行モータ３５で回転させて移動させることができる。
【００４４】
また、このような移動時において、コーナー部を通過するため架台１の方向転換（旋回）が必要な場合には、操舵機構４０の操作によって駆動輪３２の方向を進行方向へ操舵する。たとえば駆動輪３２を図８（ａ）の状態にして搬送している場合には、一端駆動輪３２の接地を解放して操舵機構４０を９０度操舵し、図８（ｂ）の状態として再度接地させれば、余分な旋回スペースを必要とすることなくスムーズに移動方向を変えることができる。すなわち、ほとんどそのままの位置で、架台１及びキャスク２の移動方向をＸ軸方向からＹ軸方向へ９０度、あるいはそれ以上の大きな角度にも容易に方向転換させることができる。
なお、上述した駆動装置３０の旋回についてはこれに限定されることはなく、たとえば二つの駆動輪３２に異なる動作（操舵及び駆動）をさせて旋回する方法など、状況に応じて種々の方法を選択することができる。
【００４５】
上述したように、余分な旋回スペースを必要とすることなく旋回できると、キャスク２を所定の貯蔵位置まで搬送するために必要な搬送路のスペースを小さくすることができるので、キャスク貯蔵建屋の貯蔵効率を向上させてコストを削減することができる。
ところで、操舵機構４０については、旋回スペースの問題がなければリンク式の操舵機構など他の構成が採用可能である。なお、駆動輪３２及び駆動軸部４１については、上述した２軸・２輪が安定性やコスト等の面で優れているが、本発明はこれに限定されることはなく、１軸・１輪あるいは３軸・３輪以上とすることも可能である。
【００４６】
次に、以上のように構成した本実施の形態に係るキャスク固定用架台を用いてキャスクを貯蔵する場合における動作を図１０に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図１０のフローチャートは、架台１をボルト固定する場合を示している。
【００４７】
まず、キャスク２は、従来と同様に専用トレーラ２５によってキャスク貯蔵建屋の搬入エリアに搬入される（Ｓ１）。
【００４８】
搬入エリアには、専用トレーラ２５からキャスク２を吊り上げるための専用クレーンが設けられており、この専用クレーンによって、キャスク固定用架台１の中心にキャスク２が縦置き状態で吊り下げられる（Ｓ２）。
なお、この専用クレーンは、キャスク２を吊り上げ、所定の貯蔵場所まで移動した後にキャスク２を吊り下げるための天井クレーン２２とは異なるものであって、建屋の外部に設定可能であるとともに、移動式とする必要もない。したがって、建屋の階高を確保する必要もなく、また、荷重設計上の要求を建屋側に課すものでもない。
【００４９】
このようにして架台１の所定場所に縦置き状態で載置されたキャスク２は、固定ボルト３によって架台１上に固定される（Ｓ３）。
【００５０】
さらに、架台１の下部に２箇所設けられたエアパレット装着部４に、エアパレット５がそれぞれ装着される（Ｓ４）。
エアパレット５には、図示しない圧縮空気供給部から圧縮空気６が供給され、この圧縮空気６をダイヤフラム７から噴出することによって、キャスク固定用架台１に浮力を与えられる（Ｓ５）。
【００５１】
架台１の下部２箇所に設けられたエアパレット装着部４のそれぞれにエアパレット５を装着し動作させた場合、架台１は、図１（ａ）に示すように、４つのダイヤフラム７からバランス良く浮力を受け、これによって、架台１の静止摩擦係数は約１／１０００に低減される。これによって、架台１は、キャスク２が載置された場合であっても、作業員の人力であってもキャスク貯蔵建屋の床面８上を容易に移動可能となる。
なお、上述した駆動装置３０のような専用の移動車を用いることによっても、上述した架台１は床面８上を移動可能となる。また、架台１の上面の各辺は、キャスク２の直径よりも長いので、キャスク２は架台１上で安定した状態で移動がなされる。
【００５２】
キャスク貯蔵建屋の床面８には、キャスク２を貯蔵する貯蔵位置に対応して４つ１組のネジ穴１０が穿設され、さらに各々のネジ穴１０には雌ネジ１１が設けられている。
一方、架台１には、その４隅近傍にそれぞれ貫通穴１４が設けられており、これら４つの貫通穴１４は、４つ１組のネジ穴１０の位置のそれぞれに対応して設けられている。したがって、架台１を床面８上で移動させ、所定の４つ１組のネジ穴１０の位置と、４つの貫通穴１４の位置とが一致するように架台１を移動させることによって、架台１の貯蔵場所への位置合わせがなされる（Ｓ６）。
【００５３】
位置合わせが完了した状態で、貫通穴１４を介して雄ネジ１２が雌ネジ１１に螺設され、架台１が床面８の所定の貯蔵場所に固定される（Ｓ７）。
このようにして、キャスク２は架台１に固定されたまま、キャスク貯蔵建屋に貯蔵される。
【００５４】
架台１の床面８への固定が完了すると、エアパレット装着部４からエアパレット５が抜き取られる（Ｓ８）。
抜き取られたエアパレット５は、別の架台１の移動のために用いられる。
【００５５】
上述したように、本実施の形態に係るキャスク固定用架台１においては、キャスク貯蔵建屋に受け入れたキャスク２を、エアパレット５による浮力を利用して床面８を移動させることができる。これによって、キャスク貯蔵建屋の天井クレーン２２を不要とすることができ、キャスク貯蔵建屋の階高の低減化が可能となるのみならず、荷重設計上の要求の大幅な緩和も可能となる。その結果、キャスク貯蔵建屋の建設コストを低減することが可能となる。
【００５６】
また、旋回スペースの小さい駆動装置３０を使用すれば、搬送路のスペースを最小限にすることができるので、これによって、キャスク２の貯蔵効率が増し、キャスク貯蔵建屋の建設コストをさらに削減することができる。
ところで、駆動装置３０は架台２に対して着脱式とするのが好ましく、これにより、駆動装置３０を共用できるようになる。このため、駆動装置３０を固定式とした場合と比較して、駆動装置３０がない分だけ架台１の貯蔵スペースを小さくすることができ、したがって、キャスク貯蔵建屋の貯蔵効率を向上させることができる。
なお、駆動装置３０の着脱機構としては、たとえば鉄道車両の連結機構など公知の技術を採用可能である。
【００５７】
そして、架台１は、エアパレット５を着脱することが可能に構成されており、キャスク２が縦置き状態で固定された架台１を床面８に沿って移動させる場合にのみエアパレット５を装着して利用するので、エアパレット５の共用利用が可能である。したがって、エアパレット５は、上述した駆動装置２０と共に必要最低限の個数のみ備えていれば良く、無駄な投資を避けることが可能となる。
【００５８】
エアパレット５は、ダイヤフラム７から圧縮空気６を噴出することによって、キャスク２を縦置き状態で載置した架台１の静止摩擦係数を約１／１０００に低減することができる。これによって、作業員は、キャスク２を縦置き状態で載置した架台１を、人力あるいは駆動装置３０によって、床面８に沿って移動させることができるので、架台１の移動作業を極めて容易に行うことが可能となる。
また、架台１は、その面の各辺の長さがキャスク２の直径よりも長いので、作業員は、その上部にキャスク２を縦置きで載置した架台１を、安定した状態で移動することが可能となる。さらに、架台１の各辺の長さをキャスク２の直径より長くすることは、架台１及びキャスク２を自立設置させる場合において、設置面１ａの面積を大きくして安定性を増す上でも有利になる。
【００５９】
以上、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、エアパレットから得られる浮力を利用して、架台上にキャスクを縦置きで固定したままキャスク貯蔵建屋の床面上を所定の貯蔵場所まで移動することができる。さらに、架台に固定されているキャスクは、所定の貯蔵場所において、架台ごと床面に自立設置させるか、あるいは、床面に固定手段を用いて固定することができる。特に、エアパレット搬送するための床面は安定した搬送を行うため高い平滑度が求められるため、架台側の底面に形成した平坦な設置面との相性はよく、安定した自立設置が期待できる。
また、建屋面積の低減に有効な旋回スペースの小さい駆動装置を用い、エアパレットで浮上させた架台及びキャスクを容易に移動させることも可能である。
【００６１】
以上により、天井クレーンを省略することが可能となり、もって、キャスク貯蔵建屋の建設コストの削減に資することが可能なキャスク固定用架台を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係るキャスク固定用架台の構成例を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は立面図である。
【図２】 図１に示したキャスク固定用架台について底面構造例を示す図であり、（ａ）は底面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】 エアパレットの構成例を示す断面切欠図である。
【図４】 架台を床面に沿って所定の貯蔵場所まで移動する状態を説明するための平面図である。
【図５】 架台と床面との固定構造（ボルト固定）の詳細断面図である。
【図６】 図５に示した固定構造の変形例を示す図で、（ａ）は要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】 図１のキャスク固定用架台に駆動装置を取り付けた状態を示す平面図である。
【図８】 図７の側面図で、（ａ）は駆動輪がＸ軸方向へ直進する時の状態、（ｂ）は（ａ）の状態から駆動輪を９０度方向転換させた状態を示している。
【図９】 駆動装置における一つの駆動輪及び操舵軸部の構成例を示す図５のＣ矢視図である。
【図１０】 同実施の形態に係るキャスク固定用架台を用いてキャスクを貯蔵する場合における動作を示すフローチャートである。
【図１１】 一般的なキャスク貯蔵建屋の構造例を示す鳥瞰図である。
【符号の説明】
１ キャスク固定用架台
１ａ 設置面
１ｂ 開口凹部
２ キャスク
３ 固定ボルト
４ エアパレット装着部
５ エアパレット
６ 圧縮空気
７ ダイヤフラム
８ 床面
１０ ネジ穴
１０Ａ アンカー部材
１１ 雌ネジ
１２ 雄ネジ（ボルト）
１３ エアホース
１４ 貫通穴
１５ ボルト
１６ 逆ネジナット
１７ アンカー連結部材
１８ 中空部
２２ 天井クレーン
２３ 支持構造物
２５ 専用トレーラ
３０ 駆動装置
３２ 駆動輪
３３ 付勢手段
３５ 走行モータ（走行駆動源）
４０ 操舵機構
４１ 操舵軸部
４２ 操舵軸受
４３ 減速機
４４ 操舵モータ（操舵駆動源）
【発明の属する技術分野】
本発明は、核燃料集合体を収納する略円柱形状のキャスクを、架台上に縦置きに固定した状態で移動するためのキャスク固定用架台に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子力発電所において発生した使用済みの燃料集合体は、図１に示すようなキャスク２と呼ばれる専用の容器に所定の体数毎に収納される。このように燃料集合体を収納したキャスク２は、これら燃料集合体が再処理に供されるまでの間、その内部に燃料集合体を収納したままキャスク貯蔵建屋に貯蔵される。
【０００３】
図１１に示すように、キャスク貯蔵建屋には天井クレーン２２が備えられており、専用トレーラ２５等によって建屋に搬入されたキャスク２が、この天井クレーン２２によって、１基ずつ吊り上げられてキャスク貯蔵建屋内の所定の貯蔵場所に設置された支持構造物２３の上まで移動される。
【０００４】
この支持構造物２３は、略円柱形状のキャスク２を１基ずつ縦置きに載置することが可能なように円環リング形状に形成されており、さらにこの円環リング上に、それぞれ対称位置となるように図示しない固定治具が設けられている。キャスク２は、所定の支持構造物２３上に縦置きに載置されると、この図示しない固定治具によって固定されることによって、地震時にも安定して貯蔵される。また、他のキャスク２が吊り下げ誤操作等によって転倒した場合であっても、それによって既に貯蔵されているキャスク２が転倒しないようにしっかりと固定されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のキャスク貯蔵方法では、以下のような問題がある。
【０００６】
すなわち、従来のキャスク貯蔵方法では、キャスク貯蔵建屋内に搬入されたキャスク２を所定の貯蔵場所に移送するのに天井クレーン２２を使用している。燃料集合体を収納したキャスク２はその重量が約１００トン以上にも及ぶために、キャスク貯蔵建屋における天井クレーン２２の荷重設計は極めて厳しいものとなる。したがって、キャスク貯蔵建屋の建設コストアップをもたらしている。
【０００７】
また、天井クレーン２２を用いてキャスク２を吊り上げて移送することを可能にするためには、ある程度の階高を確保する必要があり、これによってキャスク貯蔵建屋が大型化してしまう。これもまた、キャスク貯蔵建屋の建設コストアップをもたらしている。
【０００８】
上述したように、従来のキャスク貯蔵方法では、天井クレーン２２を用いてキャスク２を移動することに起因して、キャスク貯蔵建屋の建設コストが増大化してしまうという問題がある。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、キャスク貯蔵建屋に受け入れたキャスクを、天井クレーンを用いることなく所定の貯蔵場所まで移動可能とし、もって、キャスク貯蔵建屋の建設コストの削減に資することが可能なキャスク固定用架台を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、以下のような手段を講じる。
【００１１】
すなわち、請求項１の発明では、核燃料集合体を収納する略円柱形状のキャスクを固定し、圧縮空気をダイヤフラムから噴出させるエアパレットによって与えられる浮力によってキャスク貯蔵建屋の床面に沿って移動可能とする断面形状が正方形のキャスク固定用架台であって、略円柱形状のキャスクを架台上に縦置きに載置したまま固定するキャスク固定手段と、前記架台を前記キャスク貯蔵建屋の床面に設置する架台設置手段とを備え、前記架台設置手段が前記架台の四隅に配置されて前記キャスク貯蔵建屋の床面に接する平坦な設置面を有し、前記架台の底面にエアパレット装着部となる開口凹部が所定の間隔をもって２箇所平行に設けられ、前記エアパレットを前記エアパレット装着部に着脱可能な前記架台設置手段が、前記床面の貯蔵位置に対応して穿設された４つ一組のネジ穴と、前記架台四隅の平坦な設置面を貫通するボルトとで構成され、前記ネジ穴にボルトを螺合することにより、前記架台を設置面に固定する。
【００１２】
請求項２の発明では、請求項１に記載のキャスク固定用架台において、前記架台の底面が、床面に接する平坦な設置面と、少なくとも一方の側端面に開放された前記エアパレットの挿入及び引き抜きができるエアパレット装着用の開口凹部とを備えている。
【００１４】
請求項３の発明では、請求項１または２に記載のキャスク固定用架台において、前記架台を前記床面に設置する際には、貯蔵建屋の床面の貯蔵位置に対応した４つ一組のアンカー部材に固定手段を介して固定する。
【００１５】
請求項４の発明では、請求項１または２に記載のキャスク固定用架台において、前記架台を前記床面に設置する際には、貯蔵建屋の床面の貯蔵位置に対応した４つ一組のアンカー部材に、円形断面とした棒状部材の一端にネジ部が設けられ、他端に係止部が設けられている固定手段を介して固定する。
【００１６】
請求項５の発明では、請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のキャスク固定用架台において、架台は、キャスクを載置する面の各辺が、キャスクの円柱直径よりも長い略平板形状であって、キャスク固定手段は、面のほぼ中心にキャスクの円柱断面の中心を一致させてキャスクを固定する。
【００１７】
請求項６の発明では、請求項１乃至５のうちいずれか１項の発明のキャスク固定用架台において、前記架台に、駆動輪を前記床面へ接地させる付勢手段と、走行方向を操作する操舵機構とを具備してなる架台駆動装置を設ける。
【００１８】
請求項７の発明では、請求項６の発明のキャスク固定用架台において、前記架台に対し、前記駆動装置を着脱可能に取り付ける。
【００１９】
請求項８の発明では、請求項６または７のいずれか１項の発明のキャスク固定用架台において、前記駆動装置は、下端部に前記駆動輪が取り付けられて鉛直方向または略鉛直方向に配置された１または複数の操舵軸部を備え、前記駆動輪毎に走行駆動源が設けられると共に、前記操舵軸部毎に操舵駆動源及び前記付勢手段が設けられている。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
なお、以下の実施の形態の説明に用いる図中の符号は、図１１と同一部分については同一符号を付して示すことにする。
【００２２】
本発明の実施の形態を図１から図１０を用いて説明する。
【００２３】
図１は、本発明の実施の形態に係るキャスク固定用架台の構成例を示す平面図（図１（ａ））及び立面図（図１（ｂ））である。
【００２４】
すなわち、本発明の実施の形態に係るキャスク固定用架台１は、その断面がほぼ正方形の平板形状をなしている。そして、この架台１の上に、キャスク断面の中心を、この架台１の平板中心に一致させるようにキャスク２を縦置きに載置する。載置されたキャスク２は、たとえば固定ボルト３のようなキャスク固定手段によって架台１上に固定する。架台１の各辺は、キャスク２の直径よりも長くしており、これによって、架台１は、移動中であってもキャスク２を安定して固定する。
【００２５】
そして、架台１の底面には、架台１を床面８上に安定的に設置するための架台設置手段として、床面８に接する平坦な設置面１ａを形成してある。この設置面１ａは、図２に示すように、実質的には後述するエアパレットの装着部分となる開口凹部１ｂを除いたできるだけ広い領域（面積）に設けて安定性を確保するのが好ましく、平坦な床面８上に設置されて自立する架台１及びキャスク２の荷重を支持すると共に、がたつきを防止し、地震や振動等があっても自立が不安定にならないようにしたものである。なお、図１には雄ネジ１２等後述する固定手段であるボルト固定の構成が記載されているが、設置面１ａによる自立設置の場合には不要である。
【００２６】
図２に例示した架台１の底面には、後述するエアパレット装着部４となる開口凹部１ｂが、紙面上下方向の両側端面に開放されて、すなわちエアパレット５の挿入及び引き抜きを両側端面で実施できるように側端面を貫通し、所定の間隔をもって２箇所平行に設けられている。また、設置面１ａは、開口凹部１ｂを両側から挟むようにして、紙面左右方向の両側端部及び中央部に合計３箇所、全面が平坦面を形成するように設けられている。すなわち、平坦な底面に、底面部側に部材がなく開口する開口凹部１ｂを設け、エアパレット５が発生する浮力を妨げない形状となっている。
なお、開口凹部１ｂは、必ずしも両側端面を開放する必要はなく、いずれか一方のみでもよい。
【００２７】
上述した開口凹部１ｂは、架台１の下部に、エアパレット装着手段として２箇所設けられたエアパレット装着部４となる。このエアパレット装着部４にはエアパレット５の着脱が可能である。エアパレット５の装着は、エアパレット５をエアパレット装着部４に挿入することによって行い、また装着しているエアパレット５をエアパレット装着部４から抜き取ることによってエアパレット５を取り外すことができる。なお、図１及び図２の場合、両側端部のいずれからでもエアパレット５の挿入及び抜き取りが可能である。
【００２８】
エアパレット５は、図３に示すように、並設された２つのダイヤフラム７を備えており、図示しない圧縮空気供給部からエアホース１３を介して供給される圧縮空気６をこれらダイヤフラム７から噴出する。これによって、このエアパレット５がエアパレット装着部４に挿入されている場合にはキャスク固定用架台１に浮力を与える。架台１の下部２箇所に設けられたエアパレット装着部１のそれぞれにエアパレット５を装着し動作させた場合、架台１は、図１（ａ）に示すように、４つのダイヤフラム７からバランス良く浮力を受ける。この浮力によって、架台１の静止摩擦係数を約１／１０００に低減し、キャスク２が載置された場合であっても、作業員の人力によってキャスク貯蔵建屋の床面８上を容易に移動可能としている。なお、後述する専用の駆動装置や市販の牽引車等を架台移動手段として用い、架台１を移動させるようにしても良い。
【００２９】
また、上述した設置面１ａによる自立に加えて、架台１を床面８に固定する固定手段の一例として、たとえばボルト固定する構造を採用してもよく、以下ではこのボルト固定の構成例を説明する。
すなわち、図４に示すように、キャスク貯蔵建屋の床面８には、架台１上に固定されたキャスク２を貯蔵する貯蔵位置に対応して４つ１組のネジ穴１０を穿設し、図５に示すように、各々のネジ穴１０に雌ネジ１１を設けている。一方、架台１には、その４隅近傍にそれぞれ貫通穴１４を設けている。これら４つの貫通穴１４は、４つ１組のネジ穴１０の位置それぞれに対応して設けており、エアパレット５で浮上した架台１を床面８上で移動させ、位置合わせをすることによって、４つのネジ穴１０の位置と、４つの貫通穴１４の位置とが一致するようにしている。
【００３０】
４つの貫通穴１４の位置を、４つのネジ穴１０の位置に一致するように架台１の位置を調整することによって、架台１の貯蔵位置への位置合わせを完了する。位置合わせを完了した状態でエアパレット５への圧縮空気６の供給を停止し、図５に示すように、床面８と設置面１ａとが密着した状態でボルトの雄ネジ１２を貫通穴１４を介して雌ネジ１１に螺設することにより、床面８に対して架台１を機械的に固定する。このようにして、キャスク２を架台１に固定したままキャスク貯蔵建屋の所定の貯蔵場所に固定すると、上述した設置面１ａによる自立の安定性に加えて、架台１上に固定されたキャスク２がボルトにより機械的に固定されるので、その設置安定性や確実性はより一層向上する。
【００３１】
また、架台１の床面８への固定が完了すると、エアパレット装着部４からエアパレット５を抜き取る。抜き取ったエアパレット５は、別の架台１の移動のために用いる。なお、架台１を貯蔵位置に位置合わせした時点で、雄ネジ１２を雌ネジ１４に若干螺合させてボルトによる仮止めをしてからエアパレット５を抜き取ってもよい。
【００３２】
ところで、架台１の固定手段としては、上述したボルト固定の他にも、たとえば図６（ａ）、（ｂ）に示すような構成などの採用も可能である。
図６において、図中の符号１ｃは架台１の側面に複数設けられた固定用補助部材、１０Ａは床面８に埋設されたアンカー部材、１５は先端にネジ部１５ａが設けられたボルト、１６は両端部に異なる方向の内ネジが設けられている逆ネジナット、１７は一端にネジ部１７ａが設けられたアンカー連結部材である。
【００３３】
この固定手段では、アンカー部材１０Ａ内に円柱状の中空部１８が形成され、該中空部１８の上部には、床面８に連通して中空部１８とは断面形状の異なる連通孔１９が形成されている。この連通孔１９は、アンカー連結部材１７の下端側に設けられた係止部１７ｂの断面形状と略同形状とし、かつ、係止部１７ｂの通過が可能となるように若干大きく設定した断面形状（たとえば略矩形断面）に形成されている。
アンカー連結部材１７は、円形断面とした棒状部材の一端にネジ部１７ａが設けられ、他端に係止部１７ｂが設けられている。係止部１７ｂは、連通孔１９を通り抜けて中空部１８に入り込んだ状態で回転させることにより、その上端部が中空部１８の上端面に係止されて抜け出ることがないようになっている。
【００３４】
さて、架台１を固定する場合には、固定用補助部材１ｃに穿設された貫通孔１ｄに上方からボルト１５を挿入し、係止部１７ｂが中空部１８内で係止可能な状態にあるアンカー連結部材１７のネジ部１７ａ及びボルト１５のネジ部１５ａの双方に逆ネジナット１６をねじ込んで締め込む。この結果、ボルト１５及びアンカー連結部材１７は互いに接近する方向へ引っ張られるので、ボルト１５の頭部下面が固定用補助部材１ｃの上面に当接し、かつ、係止部１７ｂの上端部が中空部１８の上端面に当接して、架台１を床面８に固定することができる。このような固定手段は、上述したボルト固定と同様に複数箇所（たとえば４箇所）に配置されている。
なお、ボルト１５と固定用補助部材１ｃの貫通孔１ｄとの間は、螺合するようにしてもよい。
【００３５】
ところで、上述したようにしてキャスク貯蔵建屋の貯蔵場所に架台１と共に固定されたキャスク２を、再処理等のためにキャスク貯蔵建屋から払い出す場合には、以下のような手順で行う。なお、ここでは、図５に示したボルト固定を採用した場合について説明する。
【００３６】
最初は、所定の貯蔵場所に固定されている架台１のエアパレット装着部４にエアパレット５を装着する。次に、雄ネジ１２を雌ネジ１１からはずして、架台１を床面８から解放する。なお、ボルトによる固定をしない場合、換言すれば設置面１ａにより架台１及びキャスク２を床面８上に自立させている場合には、当然ながら雄ネジ１２の取り外し作業は不要である。
さらに、エアパレット５に庄縮空気６を供給して架台１に浮力を与え、床面８に沿って移動可能な状態とした上で作業員による人力、あるいは専用の架台移動手段（駆動装置等）によって架台１を床面８に沿って払出場所まで移動する。
【００３７】
ここで、架台１を移動させる架台移動手段の一例として、専用の駆動装置の一実施形態を図７から図９を用いて説明する。なお、図７は架台１に駆動装置３０を取り付けた状態を示す平面図、図８は図７の側面図、図９は図７のＣ矢視図であり、上述した図１から図６と同様の部分については同じ符号を付して示すことにする。
【００３８】
図示の駆動装置３０は、断面を略正方形とした架台１の一辺に取り付けられている。この駆動装置３０は、架台１に結合される略Ｈ型のフレーム３１に支持された２輪タイプであり、駆動輪３２を床面８に接地させる付勢手段３３と、走行方向を操作する操舵機構４０とを備えている。
【００３９】
フレーム３１は、Ｈ型を形成する２本のアーム３１ａ，３１ｂの一端が架台１の側面にボルト３４を用いて固定される。各アーム３１ａの下面には、それぞれ鉛直方向（あるいは略鉛直方向）に配置された操舵軸部４１が付勢手段３３を介して支持されている。付勢手段３３としては、浮力を受ける架台１と共に浮上する駆動輪３２を下向きに付勢して接地させる弾性体であれば何でもよく、たとえばコイルバネなどを使用可能である。しかし、ここではエアパレット５に圧縮空気６を使用していることから、この圧縮空気６を共用して矢印３３ａの方向に伸縮する空気バネの採用が好ましい。
【００４０】
操舵軸部４１の上端部は、付勢手段３３の付勢を受ける操舵軸受４２によって回動可能に支持されている。また、操舵軸部４１の下端部には、車軸３２ａに支持された駆動輪３２が取り付けられている。
駆動輪３２の車軸３２ａは、走行駆動源となる走行モータ３５に連結されている。この走行モータ３５と車軸３２ａとの間には、必要に応じて減速機構等が設けられる。なお、走行駆動源となる走行モータ３５は、二つの駆動輪３２がそれぞれ専用のものを備えている。
【００４１】
操舵軸部４１の外周面には、減速機４３を構成する一方の受動歯車４３ａが固定されている。この受動歯車４３ａは、操舵駆動源として設けられている操舵モータ４４の駆動軸に固定されて一体に回動する駆動歯車４３ｂと噛合している。この操舵モータ４４及び減速機４３は、二つの操舵軸部４１にそれぞれ専用のものが設けられている。
【００４２】
この結果、操舵モータ４４を駆動させると、駆動歯車４３ｂを介して受動歯車４３ａが回動するので、この受動歯車４３ａと一体に操舵軸部４１も回動して駆動輪３２の走行方向を操作することができる。なお、駆動輪３２の操舵角度については、たとえばエンコーダのような回転角度検出手段の検出値をフィードバックして操舵モータ４４の駆動量を制御すればよく、これにより所望の操舵角度を正確に得ることができる。
【００４３】
このように構成された駆動装置３０を架台１に取り付けることで、エアパレット５の作用で浮上した架台１及びキャスク２は、付勢手段３３により確実に接地する駆動輪３２を走行モータ３５で回転させて移動させることができる。
【００４４】
また、このような移動時において、コーナー部を通過するため架台１の方向転換（旋回）が必要な場合には、操舵機構４０の操作によって駆動輪３２の方向を進行方向へ操舵する。たとえば駆動輪３２を図８（ａ）の状態にして搬送している場合には、一端駆動輪３２の接地を解放して操舵機構４０を９０度操舵し、図８（ｂ）の状態として再度接地させれば、余分な旋回スペースを必要とすることなくスムーズに移動方向を変えることができる。すなわち、ほとんどそのままの位置で、架台１及びキャスク２の移動方向をＸ軸方向からＹ軸方向へ９０度、あるいはそれ以上の大きな角度にも容易に方向転換させることができる。
なお、上述した駆動装置３０の旋回についてはこれに限定されることはなく、たとえば二つの駆動輪３２に異なる動作（操舵及び駆動）をさせて旋回する方法など、状況に応じて種々の方法を選択することができる。
【００４５】
上述したように、余分な旋回スペースを必要とすることなく旋回できると、キャスク２を所定の貯蔵位置まで搬送するために必要な搬送路のスペースを小さくすることができるので、キャスク貯蔵建屋の貯蔵効率を向上させてコストを削減することができる。
ところで、操舵機構４０については、旋回スペースの問題がなければリンク式の操舵機構など他の構成が採用可能である。なお、駆動輪３２及び駆動軸部４１については、上述した２軸・２輪が安定性やコスト等の面で優れているが、本発明はこれに限定されることはなく、１軸・１輪あるいは３軸・３輪以上とすることも可能である。
【００４６】
次に、以上のように構成した本実施の形態に係るキャスク固定用架台を用いてキャスクを貯蔵する場合における動作を図１０に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図１０のフローチャートは、架台１をボルト固定する場合を示している。
【００４７】
まず、キャスク２は、従来と同様に専用トレーラ２５によってキャスク貯蔵建屋の搬入エリアに搬入される（Ｓ１）。
【００４８】
搬入エリアには、専用トレーラ２５からキャスク２を吊り上げるための専用クレーンが設けられており、この専用クレーンによって、キャスク固定用架台１の中心にキャスク２が縦置き状態で吊り下げられる（Ｓ２）。
なお、この専用クレーンは、キャスク２を吊り上げ、所定の貯蔵場所まで移動した後にキャスク２を吊り下げるための天井クレーン２２とは異なるものであって、建屋の外部に設定可能であるとともに、移動式とする必要もない。したがって、建屋の階高を確保する必要もなく、また、荷重設計上の要求を建屋側に課すものでもない。
【００４９】
このようにして架台１の所定場所に縦置き状態で載置されたキャスク２は、固定ボルト３によって架台１上に固定される（Ｓ３）。
【００５０】
さらに、架台１の下部に２箇所設けられたエアパレット装着部４に、エアパレット５がそれぞれ装着される（Ｓ４）。
エアパレット５には、図示しない圧縮空気供給部から圧縮空気６が供給され、この圧縮空気６をダイヤフラム７から噴出することによって、キャスク固定用架台１に浮力を与えられる（Ｓ５）。
【００５１】
架台１の下部２箇所に設けられたエアパレット装着部４のそれぞれにエアパレット５を装着し動作させた場合、架台１は、図１（ａ）に示すように、４つのダイヤフラム７からバランス良く浮力を受け、これによって、架台１の静止摩擦係数は約１／１０００に低減される。これによって、架台１は、キャスク２が載置された場合であっても、作業員の人力であってもキャスク貯蔵建屋の床面８上を容易に移動可能となる。
なお、上述した駆動装置３０のような専用の移動車を用いることによっても、上述した架台１は床面８上を移動可能となる。また、架台１の上面の各辺は、キャスク２の直径よりも長いので、キャスク２は架台１上で安定した状態で移動がなされる。
【００５２】
キャスク貯蔵建屋の床面８には、キャスク２を貯蔵する貯蔵位置に対応して４つ１組のネジ穴１０が穿設され、さらに各々のネジ穴１０には雌ネジ１１が設けられている。
一方、架台１には、その４隅近傍にそれぞれ貫通穴１４が設けられており、これら４つの貫通穴１４は、４つ１組のネジ穴１０の位置のそれぞれに対応して設けられている。したがって、架台１を床面８上で移動させ、所定の４つ１組のネジ穴１０の位置と、４つの貫通穴１４の位置とが一致するように架台１を移動させることによって、架台１の貯蔵場所への位置合わせがなされる（Ｓ６）。
【００５３】
位置合わせが完了した状態で、貫通穴１４を介して雄ネジ１２が雌ネジ１１に螺設され、架台１が床面８の所定の貯蔵場所に固定される（Ｓ７）。
このようにして、キャスク２は架台１に固定されたまま、キャスク貯蔵建屋に貯蔵される。
【００５４】
架台１の床面８への固定が完了すると、エアパレット装着部４からエアパレット５が抜き取られる（Ｓ８）。
抜き取られたエアパレット５は、別の架台１の移動のために用いられる。
【００５５】
上述したように、本実施の形態に係るキャスク固定用架台１においては、キャスク貯蔵建屋に受け入れたキャスク２を、エアパレット５による浮力を利用して床面８を移動させることができる。これによって、キャスク貯蔵建屋の天井クレーン２２を不要とすることができ、キャスク貯蔵建屋の階高の低減化が可能となるのみならず、荷重設計上の要求の大幅な緩和も可能となる。その結果、キャスク貯蔵建屋の建設コストを低減することが可能となる。
【００５６】
また、旋回スペースの小さい駆動装置３０を使用すれば、搬送路のスペースを最小限にすることができるので、これによって、キャスク２の貯蔵効率が増し、キャスク貯蔵建屋の建設コストをさらに削減することができる。
ところで、駆動装置３０は架台２に対して着脱式とするのが好ましく、これにより、駆動装置３０を共用できるようになる。このため、駆動装置３０を固定式とした場合と比較して、駆動装置３０がない分だけ架台１の貯蔵スペースを小さくすることができ、したがって、キャスク貯蔵建屋の貯蔵効率を向上させることができる。
なお、駆動装置３０の着脱機構としては、たとえば鉄道車両の連結機構など公知の技術を採用可能である。
【００５７】
そして、架台１は、エアパレット５を着脱することが可能に構成されており、キャスク２が縦置き状態で固定された架台１を床面８に沿って移動させる場合にのみエアパレット５を装着して利用するので、エアパレット５の共用利用が可能である。したがって、エアパレット５は、上述した駆動装置２０と共に必要最低限の個数のみ備えていれば良く、無駄な投資を避けることが可能となる。
【００５８】
エアパレット５は、ダイヤフラム７から圧縮空気６を噴出することによって、キャスク２を縦置き状態で載置した架台１の静止摩擦係数を約１／１０００に低減することができる。これによって、作業員は、キャスク２を縦置き状態で載置した架台１を、人力あるいは駆動装置３０によって、床面８に沿って移動させることができるので、架台１の移動作業を極めて容易に行うことが可能となる。
また、架台１は、その面の各辺の長さがキャスク２の直径よりも長いので、作業員は、その上部にキャスク２を縦置きで載置した架台１を、安定した状態で移動することが可能となる。さらに、架台１の各辺の長さをキャスク２の直径より長くすることは、架台１及びキャスク２を自立設置させる場合において、設置面１ａの面積を大きくして安定性を増す上でも有利になる。
【００５９】
以上、本発明の好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明はかかる構成に限定されない。特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、エアパレットから得られる浮力を利用して、架台上にキャスクを縦置きで固定したままキャスク貯蔵建屋の床面上を所定の貯蔵場所まで移動することができる。さらに、架台に固定されているキャスクは、所定の貯蔵場所において、架台ごと床面に自立設置させるか、あるいは、床面に固定手段を用いて固定することができる。特に、エアパレット搬送するための床面は安定した搬送を行うため高い平滑度が求められるため、架台側の底面に形成した平坦な設置面との相性はよく、安定した自立設置が期待できる。
また、建屋面積の低減に有効な旋回スペースの小さい駆動装置を用い、エアパレットで浮上させた架台及びキャスクを容易に移動させることも可能である。
【００６１】
以上により、天井クレーンを省略することが可能となり、もって、キャスク貯蔵建屋の建設コストの削減に資することが可能なキャスク固定用架台を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係るキャスク固定用架台の構成例を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は立面図である。
【図２】 図１に示したキャスク固定用架台について底面構造例を示す図であり、（ａ）は底面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】 エアパレットの構成例を示す断面切欠図である。
【図４】 架台を床面に沿って所定の貯蔵場所まで移動する状態を説明するための平面図である。
【図５】 架台と床面との固定構造（ボルト固定）の詳細断面図である。
【図６】 図５に示した固定構造の変形例を示す図で、（ａ）は要部断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】 図１のキャスク固定用架台に駆動装置を取り付けた状態を示す平面図である。
【図８】 図７の側面図で、（ａ）は駆動輪がＸ軸方向へ直進する時の状態、（ｂ）は（ａ）の状態から駆動輪を９０度方向転換させた状態を示している。
【図９】 駆動装置における一つの駆動輪及び操舵軸部の構成例を示す図５のＣ矢視図である。
【図１０】 同実施の形態に係るキャスク固定用架台を用いてキャスクを貯蔵する場合における動作を示すフローチャートである。
【図１１】 一般的なキャスク貯蔵建屋の構造例を示す鳥瞰図である。
【符号の説明】
１ キャスク固定用架台
１ａ 設置面
１ｂ 開口凹部
２ キャスク
３ 固定ボルト
４ エアパレット装着部
５ エアパレット
６ 圧縮空気
７ ダイヤフラム
８ 床面
１０ ネジ穴
１０Ａ アンカー部材
１１ 雌ネジ
１２ 雄ネジ（ボルト）
１３ エアホース
１４ 貫通穴
１５ ボルト
１６ 逆ネジナット
１７ アンカー連結部材
１８ 中空部
２２ 天井クレーン
２３ 支持構造物
２５ 専用トレーラ
３０ 駆動装置
３２ 駆動輪
３３ 付勢手段
３５ 走行モータ（走行駆動源）
４０ 操舵機構
４１ 操舵軸部
４２ 操舵軸受
４３ 減速機
４４ 操舵モータ（操舵駆動源）
Claims (8)
- 核燃料集合体を収納する略円柱形状のキャスクを固定し、圧縮空気をダイヤフラムから噴出させるエアパレットによって与えられる浮力によってキャスク貯蔵建屋の床面に沿って移動可能とする断面形状が正方形のキャスク固定用架台であって、
略円柱形状のキャスクを架台上に縦置きに載置したまま固定するキャスク固定手段と、
前記架台を前記キャスク貯蔵建屋の床面に設置する架台設置手段とを備え、
前記架台設置手段が前記架台の四隅に配置されて前記キャスク貯蔵建屋の床面に接する平坦な設置面を有し、
前記架台の底面にエアパレット装着部となる開口凹部が所定の間隔をもって２箇所平行に設けられ、
前記エアパレットを前記エアパレット装着部に着脱可能な前記架台設置手段が、前記床面の貯蔵位置に対応して穿設された４つ一組のネジ穴と、前記架台四隅の平坦な設置面を貫通するボルトとで構成され、前記ネジ穴にボルトを螺合することにより、前記架台を設置面に固定することを特徴とするキャスク固定用架台。 - 請求項１に記載のキャスク固定用架台において、前記架台の底面が、床面に接する平坦な設置面と、少なくとも一方の側端面に開放された前記エアパレットの挿入及び引き抜きができるエアパレット装着用の開口凹部とを備えていることを特徴とするキャスク固定用架台。
- 請求項１または２に記載のキャスク固定用架台において、前記架台を前記床面に設置する際には、貯蔵建屋の床面の貯蔵位置に対応した４つ一組のアンカー部材に固定手段を介して固定するようにしたことを特徴とするキャスク固定用架台。
- 請求項１または２に記載のキャスク固定用架台において、前記架台を前記床面に設置する際には、貯蔵建屋の床面の貯蔵位置に対応した４つ一組のアンカー部材に、円形断面とした棒状部材の一端にネジ部が設けられ、他端に係止部が設けられている固定手段を介して固定するようにしたことを特徴とするキャスク固定用架台。
- 請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のキャスク固定用架台において、前記架台は、前記キャスクを載置する面の各辺が、前記キャスクの円柱直径よりも長い略平板形状であって、前記キャスク固定手段は、前記面のほぼ中心にキャスクの円柱断面の中心を一致させて前記キャスクを固定するようにしたことを特徴とするキャスク固定用架台。
- 請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のキャスク固定用架台において、前記架台に、駆動輪を前記床面へ接地させる付勢手段と、走行方向を操作する操舵機構とを具備してなる架台駆動装置を設けたことを特徴とするキャスク固定用架台。
- 請求項６記載のキャスク固定用架台において、前記架台に対し、前記駆動装置を着脱可能に取り付けたことを特徴とするキャスク固定用架台。
- 請求項６または７のいずれか１項に記載のキャスク固定用架台において、前記駆動装置は、下端部に前記駆動輪が取り付けられて鉛直方向または略鉛直方向に配置された１または複数の操舵軸部を備え、前記駆動輪毎に走行駆動源が設けられると共に、前記操舵軸部毎に操舵駆動源及び前記付勢手段が設けられたことを特徴とするキャスク固定用架台。
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