JPH0227927B2 - - Google Patents
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- JPH0227927B2 JPH0227927B2 JP58069563A JP6956383A JPH0227927B2 JP H0227927 B2 JPH0227927 B2 JP H0227927B2 JP 58069563 A JP58069563 A JP 58069563A JP 6956383 A JP6956383 A JP 6956383A JP H0227927 B2 JPH0227927 B2 JP H0227927B2
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- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B28D1/22—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by cutting, e.g. incising
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21D—NUCLEAR POWER PLANT
- G21D1/00—Details of nuclear power plant
- G21D1/003—Nuclear facilities decommissioning arrangements
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/28—Treating solids
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/28—Treating solids
- G21F9/34—Disposal of solid waste
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/50—Inorganic materials other than metals or composite materials
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
Description
この発明はレーザによるコンクリート材の切断
方法及びその装置に関する。なおこゝにいう切断
とは溝掘り、破断を含むものとする。 原子炉の耐用年数は稼動率によつても異なる
が、通常は約40年とされ、これを過ぎると廃炉措
置がとられる。その措置の中の一つに解体があ
る。生体遮へい壁であるコンクリート壁も破壊さ
れるが、かなりの放射能が残つているためリモー
トコントロールによる解体方法が採られる。 通常、このコンクリート壁は内面から順次、ス
テンレス鋼板（約６mm厚）、無筋コンクリート
（約100mm厚）、鉄筋コンクリート（１〜1.5ｍ厚）
で構成されている。材質が異なるためデスクカツ
タ、グラインダカツタ、シザースカツタと切断工
具を交換しなければならない。その工具交換はリ
モートコントロールできないため放射能粉塵をつ
けた工具を人手で取換えることになり安全上好ま
しくない。 この発明はそのような工具交換を要しないレー
ザを用い、完全にリモートコントロールでコンク
リート壁を解体し得る具体的方法と、その装置を
提供する。 レーザはいうまでもなく、コンクリート、ステ
ンレス鋼板、鉄筋、いずれをも切断可能である。
ステンレス鋼板や鉄筋のレーザによる切断技術は
周知である。しかし、コンクリートのレーザ切断
は理論的には可能性が認められているものの、実
用上問題点を残している。溶融したコンクリート
の溶滓はガラス状になつて粘性が強く、また冷却
に際し膨張するため切込んだ溝壁に硬く固着し除
去困難になる、といつた問題がある。この発明は
その溶滓の粘性を減じ、凝固時の膨張をなくす実
用的な方法を開発した。またその溶滓を除去する
清掃装置、切断溝に破砕剤を入れる装置をレーザ
照射装置と一体化してリモートコントロール機構
の簡易化を得た。 以下、まずこの発明方法の説明をした後、その
装置を説明し、さらにこの装置により厚さ１〜
1.5ｍのコンクリート壁を解体する手順を説明す
る。 第１図はこの発明により原子炉遮へい壁４の解
体を行う状況を示す。図ではレーザ関係装置だけ
示し、照射部と一体に動く補給材供給装置、回転
清掃装置、破砕剤供給装置等は略して第３図に示
している。 この第１図については、本発明装置の用法説明
時に詳細説明するが、厚み１〜1.5ｍの遮へい壁
４をレーザ２で一気に切断する事は現在、不可能
である。そのため第２図に示すように遮へい壁４
の内面へレーザによる切込溝C1，C2……を多数
作り溝内へコンクリート破砕剤を詰め、その膨張
力によつて隣接部を破壊するという工程を必要と
する（詳細は後述）。 第２図にレーザによる切込溝C1，C2……の断
面形状が鋭いクサビ形になることを示している。
この切込溝はレーザによつてコンクリートが溶融
し、凝固した溶滓が詰つており、その溶滓の除去
が難しかつた。 この発明の方法は、除去しやすい溶滓にする方
法を探究して得られた。この方法によつてクサビ
状溝内の溶滓除去という難しい仕事が在来の清掃
装置が容易に行えるようになつたのである。 まず、この発明のレーザによるコンクリート材
切断方法を概説すれば、レーザ照射によるコンク
リート材切断において、レーザ照射点の移動につ
れ移動するコンクリート溶融部へ絶えずMgOに
富む補給材を供給し、溶融コンクリートの化学成
分中、MgOが常時20〜40％を占める状態を保た
せる事を特徴とするものである。 詳細に説明すると、コンクリートは一般にセメ
ント、砂、砂利からなり、三者の重量比はふつう
１：２：４程度である。 ポルトランド・セメントを例にとると、その成
分はSiO220〜26％、Al2O34〜９％、Fe2O32〜４
％、CaO60〜66％、MgO1〜３％で、大部分は
SiO2とCaOである。 砂の成分はSiO280％、その他20％である。 砂利は安山岩が最も多く使用され、ついで玄武
岩、石灰岩、硬砂岩、角閃岩、花崗岩である。こ
れらの成分はよく知られているように産地によつ
て大幅に異なるものの、例を示すと次表のような
ものである。
方法及びその装置に関する。なおこゝにいう切断
とは溝掘り、破断を含むものとする。 原子炉の耐用年数は稼動率によつても異なる
が、通常は約40年とされ、これを過ぎると廃炉措
置がとられる。その措置の中の一つに解体があ
る。生体遮へい壁であるコンクリート壁も破壊さ
れるが、かなりの放射能が残つているためリモー
トコントロールによる解体方法が採られる。 通常、このコンクリート壁は内面から順次、ス
テンレス鋼板（約６mm厚）、無筋コンクリート
（約100mm厚）、鉄筋コンクリート（１〜1.5ｍ厚）
で構成されている。材質が異なるためデスクカツ
タ、グラインダカツタ、シザースカツタと切断工
具を交換しなければならない。その工具交換はリ
モートコントロールできないため放射能粉塵をつ
けた工具を人手で取換えることになり安全上好ま
しくない。 この発明はそのような工具交換を要しないレー
ザを用い、完全にリモートコントロールでコンク
リート壁を解体し得る具体的方法と、その装置を
提供する。 レーザはいうまでもなく、コンクリート、ステ
ンレス鋼板、鉄筋、いずれをも切断可能である。
ステンレス鋼板や鉄筋のレーザによる切断技術は
周知である。しかし、コンクリートのレーザ切断
は理論的には可能性が認められているものの、実
用上問題点を残している。溶融したコンクリート
の溶滓はガラス状になつて粘性が強く、また冷却
に際し膨張するため切込んだ溝壁に硬く固着し除
去困難になる、といつた問題がある。この発明は
その溶滓の粘性を減じ、凝固時の膨張をなくす実
用的な方法を開発した。またその溶滓を除去する
清掃装置、切断溝に破砕剤を入れる装置をレーザ
照射装置と一体化してリモートコントロール機構
の簡易化を得た。 以下、まずこの発明方法の説明をした後、その
装置を説明し、さらにこの装置により厚さ１〜
1.5ｍのコンクリート壁を解体する手順を説明す
る。 第１図はこの発明により原子炉遮へい壁４の解
体を行う状況を示す。図ではレーザ関係装置だけ
示し、照射部と一体に動く補給材供給装置、回転
清掃装置、破砕剤供給装置等は略して第３図に示
している。 この第１図については、本発明装置の用法説明
時に詳細説明するが、厚み１〜1.5ｍの遮へい壁
４をレーザ２で一気に切断する事は現在、不可能
である。そのため第２図に示すように遮へい壁４
の内面へレーザによる切込溝C1，C2……を多数
作り溝内へコンクリート破砕剤を詰め、その膨張
力によつて隣接部を破壊するという工程を必要と
する（詳細は後述）。 第２図にレーザによる切込溝C1，C2……の断
面形状が鋭いクサビ形になることを示している。
この切込溝はレーザによつてコンクリートが溶融
し、凝固した溶滓が詰つており、その溶滓の除去
が難しかつた。 この発明の方法は、除去しやすい溶滓にする方
法を探究して得られた。この方法によつてクサビ
状溝内の溶滓除去という難しい仕事が在来の清掃
装置が容易に行えるようになつたのである。 まず、この発明のレーザによるコンクリート材
切断方法を概説すれば、レーザ照射によるコンク
リート材切断において、レーザ照射点の移動につ
れ移動するコンクリート溶融部へ絶えずMgOに
富む補給材を供給し、溶融コンクリートの化学成
分中、MgOが常時20〜40％を占める状態を保た
せる事を特徴とするものである。 詳細に説明すると、コンクリートは一般にセメ
ント、砂、砂利からなり、三者の重量比はふつう
１：２：４程度である。 ポルトランド・セメントを例にとると、その成
分はSiO220〜26％、Al2O34〜９％、Fe2O32〜４
％、CaO60〜66％、MgO1〜３％で、大部分は
SiO2とCaOである。 砂の成分はSiO280％、その他20％である。 砂利は安山岩が最も多く使用され、ついで玄武
岩、石灰岩、硬砂岩、角閃岩、花崗岩である。こ
れらの成分はよく知られているように産地によつ
て大幅に異なるものの、例を示すと次表のような
ものである。
【表】
従つて、砂利として安山岩を使用したコンクリ
ートの成分はSiO257％、Al2O311％、CaO13％、
MgO3％、その他16％となる。これをレーザで溶
融した溶滓の化学成分も、ほゞこのような値にな
る。 溶滓がガラス状になり粘性をおびたり、冷却に
さいし膨張すればクサビ形溝の両壁に固着してし
まい、これを除去することが困難になる。 本発明者はその溶滓の成分を人為的に変える事
により、溝に固着せず小片に分離しやすく、ブラ
シで簡単に掃き出せるものにしたのである。 溶滓がガラス状を呈するのはSiO2が多いこと
によるのはよく知られている。冷却時膨張するの
も溶滓の化学成分によるものである。 本発明者は研究の結果、溶滓の成分がMgOを
20〜40％含んでおれば、上述の除去しやすい性質
になる事を実験により確認した。 前述のように通常コンクリートのMgO含量は
１〜３％にすぎない。そこでレーザ照射部にでき
るコンクリート溶融部へMgOに富む補給材を供
給して人為的にMgO含有量を増加させることに
したのである。 このMgOの補給により一応の目的を達したが、
これと同時にBaOをも加え、BaOが10〜15％を
占めるようにすれば、さらに効果的に溶滓が除去
しやすくなる事も実験的に確かめた。 MgO、BaO補給材の溶融部への供給方法は現
場技術者の工夫にまかせるが、一般にはそれらの
粉粒を空気流にのせて供給ノズルから照射点溶融
部へ送ればよい。レーザは空気流によつて乱され
ないから好都合である。そしてコンクリート溶融
部を撹拌しつゝ補給材を混入させる効果がある。 こうして得られた溶滓は凝固しても溝壁に固着
せず、機械的清掃装置で容易に溝内から除去でき
るのである。 次にこの発明の装置について説明する。 第３図にこの発明のコンクリート材切断装置一
実施例を示す。その主要部品は、コンクリート材
照射点Ｐを逐次移動させるレーザ照射装置１（第
３図は照射部３のみ示す）、照射点Ｐの溶融部へ
MgOを主成分とする粉粒材１０を連続供給する
補給材供給装置７、この補給材供給装置７の後方
を進み、凝固した溶融部の溶滓Ｓを除去する回転
清掃装置８等である。なお原子炉遮へい壁のよう
に厚いコンクリート材の場合、溶滓Ｓを除去した
あとにコンクリート破砕剤１２を入れる破砕剤供
給装置１１を加える。 上記レーザ照射装置１、補給材供給装置７、回
転清掃装置８、そして必要に応じて破砕剤供給装
置１１の三ないし四者の移動部分、つまり照射部
３、補給材ノズル７ａ、ワイヤブラシ８ａ、ある
いは破砕剤ノズル１１ａを加えたものは同一機枠
１３に列設して移動させる。 これにより補給材１０は確実にレーザ切込溝Ｃ
の奥の溶融部へ入れられ、回転清掃装置の先端、
この例ではワイヤブラシ８ａが確実に切込溝Ｃ内
へ入込んで働き、破砕剤ノズル１１ａも間違いな
く切込溝Ｃへ向うのである。レーザ照射部３と別
個に後続装置を走らせてもよいが、狭い切込溝Ｃ
内へ確実に入れてゆくには、専用センサが必要に
なる。この発明装置のように同一機枠１３により
照射部３のあとに工程順に列設して一緒に移動さ
せれば、簡単に後処理を行なえる。 なお、回転清掃装置８としてワイヤブラシ８ａ
を用いる場合、溶滓Ｓが適当に冷却してから接触
させた方がワイヤがいたみにくゝてよい。そのた
め照射部３とワイヤブラシ８ａとの間隔をレーザ
の溝掘り速度に合わせて調節できる構造（図では
略）とする事が望ましい。 レーザによる溝掘りは常に水平方向に進むとは
限らず垂直方向にも進むことがあるから、第３図
の実施例装置は機枠１３全体をアクチユエータ９
により90゜旋回させられるようにしている。 次に、この発明装置を原子炉遮へい壁解体用と
して専用化した場合の装置の一例を示すとともに
作業手順を説明する。 第１図にその実施例を示すが、圧力容器撤去後
の円筒形コンクリート遮へい壁４上縁に掛け渡し
た梁材１４から遮へい壁中心部に垂下させた垂直
案内柱１５と、この柱１５上部の駆動機構５によ
り水平旋回、昇降させられる水平腕１６の先端の
レーザ照射部３と、遮へい壁４上方にあつて水平
腕１６と共に水平旋回する反射鏡６を介してレー
ザ２を照射部３へ送るレーザ発生装置１ａと、照
射部照射点Ｐの溶融部へMgOを主成分とする補
給材粉粒１０を連続供給する補給材供給装置７
（第３図）と、溶滓清掃装置８（第３図）と、コ
ンクリート破砕剤供給装置１１（第３図）とを備
える。第１図のレーザ照射部３を付けた機枠１３
には第３図同様、補給材供給装置７、清掃装置
８、破砕剤供給装置１１を列設しているのである
が図は略した。 駆動機構５へ指令して水平腕１６上の照射部３
と共に各供給装置７，１１、清掃装置８の移動部
分、つまりノズル７ａ，１１ａとワイヤブラシ８
ａを水平旋回、垂直昇降させて遮へい壁４を内面
から逐次破断するようにした装置である。 この解体専用装置を用いて遮へい壁４を解体し
てゆく手順は第２図によつて説明する。第２図Ａ
は遮へい壁４内面に最初の斜下向け切込溝C1を
作り（照射部３及びその後続装置を壁４沿いに水
平旋回）、内面を一周したら斜上向け切込溝C2を
一周させて、コンクリートの三角形断面４ａを切
落し、こうして切欠いた環状部分のやゝ上方に切
込溝C3を一周させ、これに破砕剤を入れると、
数時間後にその膨張によつて、すぐ下の環状部分
４ｂが自然と脱落する。この要領で順次C4，C5，
C6……と切込溝を作つては下段の環状部分を脱
落させる手順を示している。切込溝C7は最上部
に達した場合のものを示す。 第２図Ｂは遮へい壁４内面の表層を第２図Ａの
手順で脱落させた後、第２層目を同様にして脱落
させる手順を示している。 以上、一実施例によつて説明したが、この発明
はその要旨を変えることなく、現場技術者の公知
技術により多様に変化、応用し得ることはいうま
でもない。一般コンクリート材の切断において
も、この発明の補給材を供給する事により切断品
質、能率ともに向上する。MgO、BaO補給材は
精製品でなくても、その含有量に応じて供給量を
加減すればよい。回転清掃装置はワイヤブラシと
限らず、例えば振動破砕器と吸引装置を組合わす
等、種々のものが考えられる。同一機枠に各ノズ
ル等移動部分を取付ける点も、実質的に固定され
た関係にあればよいので、図示した実施例に限ら
ない。 この発明はレーザによるコンクリート切断の障
害であつた切断部溶滓の剥脱困難の問題を化学成
分の面から究明し、溶融部にMgOを補給するだ
けで極めて容易に溶滓を除去できる事を実証し
た。またその装置はレーザ照射部、補給材供給
部、清掃部等を同一機枠に列設して進めるので、
照射部が切込んだ溝に間違いなく補給材、掃除器
が入り、これらを各個に操作する場合に比べ著し
くリモートコントロールを容易にした。 特にこの発明を原子炉遮へい壁の解体作業専用
装置とした場合、上述の利点に加えて、円筒形で
ある遮へい壁上縁に掛けた梁から中心部へ案内柱
を下げ、これにより水平旋回、昇降可能な水平腕
に照射部とその後続装置をつける事により、レー
ザ送給と遮へい壁内面の各段切込工程が著しく簡
易化した。
ートの成分はSiO257％、Al2O311％、CaO13％、
MgO3％、その他16％となる。これをレーザで溶
融した溶滓の化学成分も、ほゞこのような値にな
る。 溶滓がガラス状になり粘性をおびたり、冷却に
さいし膨張すればクサビ形溝の両壁に固着してし
まい、これを除去することが困難になる。 本発明者はその溶滓の成分を人為的に変える事
により、溝に固着せず小片に分離しやすく、ブラ
シで簡単に掃き出せるものにしたのである。 溶滓がガラス状を呈するのはSiO2が多いこと
によるのはよく知られている。冷却時膨張するの
も溶滓の化学成分によるものである。 本発明者は研究の結果、溶滓の成分がMgOを
20〜40％含んでおれば、上述の除去しやすい性質
になる事を実験により確認した。 前述のように通常コンクリートのMgO含量は
１〜３％にすぎない。そこでレーザ照射部にでき
るコンクリート溶融部へMgOに富む補給材を供
給して人為的にMgO含有量を増加させることに
したのである。 このMgOの補給により一応の目的を達したが、
これと同時にBaOをも加え、BaOが10〜15％を
占めるようにすれば、さらに効果的に溶滓が除去
しやすくなる事も実験的に確かめた。 MgO、BaO補給材の溶融部への供給方法は現
場技術者の工夫にまかせるが、一般にはそれらの
粉粒を空気流にのせて供給ノズルから照射点溶融
部へ送ればよい。レーザは空気流によつて乱され
ないから好都合である。そしてコンクリート溶融
部を撹拌しつゝ補給材を混入させる効果がある。 こうして得られた溶滓は凝固しても溝壁に固着
せず、機械的清掃装置で容易に溝内から除去でき
るのである。 次にこの発明の装置について説明する。 第３図にこの発明のコンクリート材切断装置一
実施例を示す。その主要部品は、コンクリート材
照射点Ｐを逐次移動させるレーザ照射装置１（第
３図は照射部３のみ示す）、照射点Ｐの溶融部へ
MgOを主成分とする粉粒材１０を連続供給する
補給材供給装置７、この補給材供給装置７の後方
を進み、凝固した溶融部の溶滓Ｓを除去する回転
清掃装置８等である。なお原子炉遮へい壁のよう
に厚いコンクリート材の場合、溶滓Ｓを除去した
あとにコンクリート破砕剤１２を入れる破砕剤供
給装置１１を加える。 上記レーザ照射装置１、補給材供給装置７、回
転清掃装置８、そして必要に応じて破砕剤供給装
置１１の三ないし四者の移動部分、つまり照射部
３、補給材ノズル７ａ、ワイヤブラシ８ａ、ある
いは破砕剤ノズル１１ａを加えたものは同一機枠
１３に列設して移動させる。 これにより補給材１０は確実にレーザ切込溝Ｃ
の奥の溶融部へ入れられ、回転清掃装置の先端、
この例ではワイヤブラシ８ａが確実に切込溝Ｃ内
へ入込んで働き、破砕剤ノズル１１ａも間違いな
く切込溝Ｃへ向うのである。レーザ照射部３と別
個に後続装置を走らせてもよいが、狭い切込溝Ｃ
内へ確実に入れてゆくには、専用センサが必要に
なる。この発明装置のように同一機枠１３により
照射部３のあとに工程順に列設して一緒に移動さ
せれば、簡単に後処理を行なえる。 なお、回転清掃装置８としてワイヤブラシ８ａ
を用いる場合、溶滓Ｓが適当に冷却してから接触
させた方がワイヤがいたみにくゝてよい。そのた
め照射部３とワイヤブラシ８ａとの間隔をレーザ
の溝掘り速度に合わせて調節できる構造（図では
略）とする事が望ましい。 レーザによる溝掘りは常に水平方向に進むとは
限らず垂直方向にも進むことがあるから、第３図
の実施例装置は機枠１３全体をアクチユエータ９
により90゜旋回させられるようにしている。 次に、この発明装置を原子炉遮へい壁解体用と
して専用化した場合の装置の一例を示すとともに
作業手順を説明する。 第１図にその実施例を示すが、圧力容器撤去後
の円筒形コンクリート遮へい壁４上縁に掛け渡し
た梁材１４から遮へい壁中心部に垂下させた垂直
案内柱１５と、この柱１５上部の駆動機構５によ
り水平旋回、昇降させられる水平腕１６の先端の
レーザ照射部３と、遮へい壁４上方にあつて水平
腕１６と共に水平旋回する反射鏡６を介してレー
ザ２を照射部３へ送るレーザ発生装置１ａと、照
射部照射点Ｐの溶融部へMgOを主成分とする補
給材粉粒１０を連続供給する補給材供給装置７
（第３図）と、溶滓清掃装置８（第３図）と、コ
ンクリート破砕剤供給装置１１（第３図）とを備
える。第１図のレーザ照射部３を付けた機枠１３
には第３図同様、補給材供給装置７、清掃装置
８、破砕剤供給装置１１を列設しているのである
が図は略した。 駆動機構５へ指令して水平腕１６上の照射部３
と共に各供給装置７，１１、清掃装置８の移動部
分、つまりノズル７ａ，１１ａとワイヤブラシ８
ａを水平旋回、垂直昇降させて遮へい壁４を内面
から逐次破断するようにした装置である。 この解体専用装置を用いて遮へい壁４を解体し
てゆく手順は第２図によつて説明する。第２図Ａ
は遮へい壁４内面に最初の斜下向け切込溝C1を
作り（照射部３及びその後続装置を壁４沿いに水
平旋回）、内面を一周したら斜上向け切込溝C2を
一周させて、コンクリートの三角形断面４ａを切
落し、こうして切欠いた環状部分のやゝ上方に切
込溝C3を一周させ、これに破砕剤を入れると、
数時間後にその膨張によつて、すぐ下の環状部分
４ｂが自然と脱落する。この要領で順次C4，C5，
C6……と切込溝を作つては下段の環状部分を脱
落させる手順を示している。切込溝C7は最上部
に達した場合のものを示す。 第２図Ｂは遮へい壁４内面の表層を第２図Ａの
手順で脱落させた後、第２層目を同様にして脱落
させる手順を示している。 以上、一実施例によつて説明したが、この発明
はその要旨を変えることなく、現場技術者の公知
技術により多様に変化、応用し得ることはいうま
でもない。一般コンクリート材の切断において
も、この発明の補給材を供給する事により切断品
質、能率ともに向上する。MgO、BaO補給材は
精製品でなくても、その含有量に応じて供給量を
加減すればよい。回転清掃装置はワイヤブラシと
限らず、例えば振動破砕器と吸引装置を組合わす
等、種々のものが考えられる。同一機枠に各ノズ
ル等移動部分を取付ける点も、実質的に固定され
た関係にあればよいので、図示した実施例に限ら
ない。 この発明はレーザによるコンクリート切断の障
害であつた切断部溶滓の剥脱困難の問題を化学成
分の面から究明し、溶融部にMgOを補給するだ
けで極めて容易に溶滓を除去できる事を実証し
た。またその装置はレーザ照射部、補給材供給
部、清掃部等を同一機枠に列設して進めるので、
照射部が切込んだ溝に間違いなく補給材、掃除器
が入り、これらを各個に操作する場合に比べ著し
くリモートコントロールを容易にした。 特にこの発明を原子炉遮へい壁の解体作業専用
装置とした場合、上述の利点に加えて、円筒形で
ある遮へい壁上縁に掛けた梁から中心部へ案内柱
を下げ、これにより水平旋回、昇降可能な水平腕
に照射部とその後続装置をつける事により、レー
ザ送給と遮へい壁内面の各段切込工程が著しく簡
易化した。
第１図はこの発明により原子炉遮へい壁解体中
の状態説明図、第２図Ａ，Ｂはその解体のための
手順説明図、第３図はこの発明装置一実施例の説
明図である。 １……レーザ照射装置、１ａ……レーザ発生装
置、３……レーザ照射部、７……補給材供給装
置、８……清掃装置、１１……破砕剤供給装置、
１３……機枠、１５……垂直案内柱。
の状態説明図、第２図Ａ，Ｂはその解体のための
手順説明図、第３図はこの発明装置一実施例の説
明図である。 １……レーザ照射装置、１ａ……レーザ発生装
置、３……レーザ照射部、７……補給材供給装
置、８……清掃装置、１１……破砕剤供給装置、
１３……機枠、１５……垂直案内柱。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ レーザ照射によるコンクリート材切断におい
て、レーザ照射点の移動につれ移動するコンクリ
ート溶融部へ絶えずMgOに富む補給材を供給し、
上記溶融コンクリートの化学成分中のMgOが常
時20〜40％を占める状態を保たせる事を特徴とす
るレーザによるコンクリート材切断方法。 ２ レーザ照射によるコンクリート材切断におい
て、レーザ照射点の移動につれ移動するコンクリ
ート溶融部へ絶えずMgO、BaOに富む補給材を
供給し、上記溶融コンクリートの化学成分中、
MgOが20〜40％、BaOが10〜20％を占める状態
を保たせる事を特徴とするレーザによるコンクリ
ート材の切断方法。 ３ コンクリート材照射点を逐次移動させるレー
ザ照射装置と、上記照射点の溶融部へMgOに富
む粉粒材を連続供給する補給材供給装置と、この
補給材供給装置の後方を進み、凝固した上記溶融
部の溶滓を除去する清掃装置とを備え、上記レー
ザ照射装置、補給材供給装置、回転清掃装置の三
者の移動部分を同一機枠に列設して移動させるよ
うにした事を特徴とするレーザによるコンクリー
ト材の切断装置。 ４ コンクリート材照射点を逐次移動させるレー
ザ照射装置と、上記照射点の溶融部へMgOに富
む粉粒材を連続供給する補給材供給装置と、この
補給材供給装置の後方を進み、凝固した上記溶融
部の溶滓を除去する清掃装置と、上記溶滓を除去
したあとにコンクリート破砕剤を入れる破砕剤供
給装置とを備え、上記レーザ照射装置、補給材供
給装置、回転清掃装置、破砕剤供給装置の四者の
移動部分を同一機枠に列設して移動させるように
した事を特徴とするレーザによるコンクリート材
の切断装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58069563A JPS59194805A (ja) | 1983-04-18 | 1983-04-18 | レ−ザによるコンクリ−ト材の切断方法及びその装置 |
| US06/575,299 US4568814A (en) | 1983-04-18 | 1984-01-30 | Method and apparatus for cutting concrete by use of laser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58069563A JPS59194805A (ja) | 1983-04-18 | 1983-04-18 | レ−ザによるコンクリ−ト材の切断方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59194805A JPS59194805A (ja) | 1984-11-05 |
| JPH0227927B2 true JPH0227927B2 (ja) | 1990-06-20 |
Family
ID=13406350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58069563A Granted JPS59194805A (ja) | 1983-04-18 | 1983-04-18 | レ−ザによるコンクリ−ト材の切断方法及びその装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4568814A (ja) |
| JP (1) | JPS59194805A (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CS258703B1 (en) * | 1985-01-17 | 1988-09-16 | Peter Urbanek | Method of decoration's selective formation on solid axially symmetrical products by means of laser and method for realization of this method |
| JPS61242273A (ja) * | 1985-04-18 | 1986-10-28 | 株式会社フジタ | 鉄筋コンクリ−ト構造物の切断工法及びその装置 |
| EP0248286B1 (de) * | 1986-06-02 | 1990-08-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Anordnung zur Nasszerlegung radioaktiv kontaminierter oder aktivierter Komponenten von Kernreaktoranlagen |
| JPH01130872A (ja) * | 1987-11-16 | 1989-05-23 | Fujita Corp | 鉄筋コンクリート構造体の熱的切断工法 |
| JP2523009B2 (ja) * | 1989-02-23 | 1996-08-07 | 株式会社小松製作所 | プラズマ切断方法及びそのプラズマ切断装置 |
| JP2969222B2 (ja) * | 1990-06-07 | 1999-11-02 | 清水建設株式会社 | 原子炉の生体遮蔽コンクリート壁の解体装置および原子炉の生体遮蔽コンクリート壁の解体工法 |
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| US5592283A (en) * | 1995-04-03 | 1997-01-07 | Westinghouse Hanford Company | Testing of concrete by laser ablation |
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| EP1231610A3 (de) * | 2001-02-09 | 2006-11-22 | Sina Industrieservice GmbH & Co. KG | Verfahren und Vorrichtung zum mechanischen Dekontaminieren von kontaminierten Oberflächen aus mineralischen Materialien |
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| US7286223B2 (en) * | 2003-03-18 | 2007-10-23 | Loma Linda University Medical Center | Method and apparatus for detecting embedded rebar within an interaction region of a structure irradiated with laser light |
| US7057134B2 (en) * | 2003-03-18 | 2006-06-06 | Loma Linda University Medical Center | Laser manipulation system for controllably moving a laser head for irradiation and removal of material from a surface of a structure |
| US7379483B2 (en) * | 2003-03-18 | 2008-05-27 | Loma Linda University Medical Center | Method and apparatus for material processing |
| US7880116B2 (en) * | 2003-03-18 | 2011-02-01 | Loma Linda University Medical Center | Laser head for irradiation and removal of material from a surface of a structure |
| US8168916B2 (en) * | 2008-07-28 | 2012-05-01 | Thermal Dynamics Corporation | Enhanced piercing through current profiling |
| JP6140920B2 (ja) * | 2011-11-02 | 2017-06-07 | 株式会社安藤・間 | 放射能汚染土除去方法及びこれに用いる汚染土用スイーパー |
| JP6023417B2 (ja) * | 2011-11-02 | 2016-11-09 | 株式会社安藤・間 | 放射能汚染土除去方法及びこれに用いる真空吸引装置システム |
| RU2661321C1 (ru) * | 2016-06-28 | 2018-07-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" (ТГУ) | Способ сверления с подогревом |
| US12100522B2 (en) * | 2020-03-31 | 2024-09-24 | Ats Corporation | Apparatus and method for volume reduction for nuclear decommissioning and refurbishment |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1119948A (en) * | 1967-06-24 | 1968-07-17 | Arthur Paul Pedrick | Laser ray beam gun, or concentrator, for use in polar regions, accelerating crop growth, and promoting nuclear fusion reactions |
| US3817348A (en) * | 1972-07-10 | 1974-06-18 | Transfer Systems | Refueling bridge with service elevator for well wall maintenance |
| US4436694A (en) * | 1981-08-31 | 1984-03-13 | Automation Industries, Inc. | Nuclear reactor cavity decontamination machine |
-
1983
- 1983-04-18 JP JP58069563A patent/JPS59194805A/ja active Granted
-
1984
- 1984-01-30 US US06/575,299 patent/US4568814A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4568814A (en) | 1986-02-04 |
| JPS59194805A (ja) | 1984-11-05 |
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