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JP2025004447A - Underwater sediment recovery system and underwater sediment recovery method - Google Patents

Underwater sediment recovery system and underwater sediment recovery method Download PDF

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JP2025004447A
JP2025004447A JP2023104139A JP2023104139A JP2025004447A JP 2025004447 A JP2025004447 A JP 2025004447A JP 2023104139 A JP2023104139 A JP 2023104139A JP 2023104139 A JP2023104139 A JP 2023104139A JP 2025004447 A JP2025004447 A JP 2025004447A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sediment
robot
bucket
underwater
floor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2023104139A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
孝壽 西沢
Takatoshi Nishizawa
草 花岡
So Hanaoka
史朗 菊池
Shiro Kikuchi
大作 内島
Daisaku Uchishima
健志 鎌原
Kenji Kamahara
茂男 広瀬
Shigeo Hirose
昌之 松平
Masayuki Matsudaira
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Original Assignee
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electric Power Co Holdings Inc filed Critical Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Priority to JP2023104139A priority Critical patent/JP2025004447A/en
Publication of JP2025004447A publication Critical patent/JP2025004447A/en
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Abstract

To provide an underwater sediment recovery system and an underwater sediment recovery method capable of preventing a hose from interfering with the movement of a robot and reducing the load imposed when the robot moves while pulling the hose.SOLUTION: An underwater sediment recovery system of the present invention is configured as an underwater sediment recovery system 100a that recovers and accumulates sediment from a flooded floor and includes a robot 100 that travels across the flooded floor to suck up the sediment, a discharge nozzle 156 positioned on top of the robot to discharge the sucked up sediment to an outside, and a transport boat 200 that can travel on the water surface of the floor. The transport boat 200 has a bucket 210 with an openable and closable bottom, a float 220 that floats the bucket on the water surface, and a screw 230 that moves the bucket. The discharge nozzle 156 is installed in a position where it can discharge sediment into the bucket of the transport boat adjacent to the robot.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、浸水したフロアの沈殿物を回収して集積する水中沈殿物回収システム、およびそれを用いた水中沈殿物回収方法に関する。 The present invention relates to an underwater sediment recovery system that recovers and accumulates sediment from flooded floors, and an underwater sediment recovery method using the same.

従来から、水質汚染を防止するためや、水中に沈殿している有害物を除去するために、水中に沈殿している沈殿物を回収することが行われている。沈殿物を回収する手段としては、例えば特許文献1に汚泥回収装置および方法が開示されている。特許文献1の汚泥回収装置は、水中を移動可能であると共に水底の汚泥を吸引して回収可能な浚渫装置と、水中を移動可能であると共に浚渫装置により回収された汚泥から水分を除去した回収物を回収物受槽に貯蔵する処理装置と、処理装置に電力や高圧空気などを供給する設備車とを有している。 Conventionally, sediments that have settled in water have been collected to prevent water pollution and to remove harmful substances that have settled in the water. For example, Patent Document 1 discloses a sludge collection device and method as a means for collecting sediments. The sludge collection device in Patent Document 1 has a dredging device that is movable underwater and can suck up and collect sludge from the bottom of the water, a treatment device that is movable underwater and stores the collected material in a collected material receiving tank after removing water from the sludge collected by the dredging device, and an equipment vehicle that supplies electricity, compressed air, etc. to the treatment device.

ところで、例えば原子力発電所建屋では、水中の放射線量を低減するために、放射線物質を吸着する吸着材(例えばゼオライト)を袋に収納した土嚢を水中に載置することがある。この土嚢の内容物を回収する場合、内容物が土嚢に収容されたままであると、特許文献1の汚泥回収装置では、沈殿物を回収することができない。 Incidentally, for example, in nuclear power plant buildings, sandbags containing adsorbents (e.g., zeolite) that adsorb radioactive materials are sometimes placed in the water to reduce the amount of radiation in the water. When recovering the contents of these sandbags, if the contents remain in the sandbags, the sludge recovery device of Patent Document 1 cannot recover the sediment.

そこで発明者らは、「水中を走行可能なロボット本体と、ロボット本体に対して装着されたコンテナと、ロボット本体に搭載されコンテナを通じて沈殿物を吸引する内蔵ポンプと、ロボット本体の下部の前方に縦向きに軸支され自由回転可能なチップソーとを備えた」水中沈殿物回収ロボットを開発した(特許文献2)。 Therefore, the inventors developed an underwater sediment recovery robot that "includes a robot body capable of moving underwater, a container attached to the robot body, a built-in pump mounted on the robot body and sucking up sediment through the container, and a tipped saw that is axially supported vertically on the front lower part of the robot body and can rotate freely" (Patent Document 2).

特許文献2の水中沈殿物回収ロボットによれば、チップソーを押し当ててロボット本体が左右に回転運動することで土嚢の袋を破き、土嚢から流出した内容物をロボット本体の内蔵ポンプによって吸引して回収することができる。したがって、内容物が土嚢に収容された状態であっても内容物を効率的に回収することができ、沈殿物の回収作業を迅速に行うことが可能である。 According to the underwater sediment recovery robot of Patent Document 2, the robot body rotates left and right while pressing a chip saw against the sandbags to break them, and the contents that spill out of the sandbags can be sucked up and recovered by the robot body's built-in pump. Therefore, even if the contents are contained in the sandbags, they can be efficiently recovered, and sediment recovery work can be performed quickly.

特開2014-125754号公報JP 2014-125754 A 特開2022―147083号公報JP 2022-147083 A

発明者らは、特許文献2の水中沈殿物回収ロボット(以下、ロボットと称する)のコンテナに貯留された沈殿物の回収方法について検討した。詳細には、「沈殿物をコンテナ内に貯留した状態のロボットを集積場所まで移動し、ロボットからコンテナを取り外す。そしてコンテナの内部の沈殿物を集積場所に放出する。その後、集積場所に設置された吸引装置とロボットとを連結し、吸引装置によってコンテナ内のゼオライトを吸い上げる。」という運用方法を検討した。 The inventors have studied a method for recovering sediment stored in a container of the underwater sediment recovery robot (hereinafter referred to as the robot) of Patent Document 2. In detail, they have studied the following operation method: "The robot with the sediment stored in the container is moved to a collection site, and the container is removed from the robot. The sediment inside the container is then released to the collection site. After that, the robot is connected to a suction device installed at the collection site, and the zeolite inside the container is sucked up by the suction device."

さらに、発明者らは、現地状況に応じて様々な回収方法を適用できるように、ロボットによって回収した沈殿物を、コンテナに貯留せずに、直接集積場所に移送する運用方法について検討を行った。この場合、ロボットに連結したホースの吐出口を集積場所に配置して沈殿物を移送することになる。しかし、沈殿物はフロアの広い範囲に散在しているため、ホースの長さは最大で50m以上の長さになることがある。すると、ロボットはホースを引っ張りながら移動することになり、ホースがロボット移動の妨げになる可能性がある。 Furthermore, the inventors considered an operation method in which sediment collected by the robot would be transported directly to a collection location, without storing it in a container, so that various collection methods could be applied depending on the local conditions. In this case, the discharge outlet of a hose connected to the robot would be placed at the collection location to transport the sediment. However, because the sediment is scattered over a wide area of the floor, the length of the hose can reach a maximum of 50 m or more. This means that the robot would move while pulling the hose, which could potentially get in the way of the robot's movement.

本発明は、このような課題に鑑み、ホースがロボットの移動を妨げることがなく、且つロボットがホースを引きながら移動する際の負荷を軽減することが可能な水中沈殿物回収システムおよび水中沈殿物回収方法を提供することを目的としている。 In view of these problems, the present invention aims to provide an underwater sediment recovery system and an underwater sediment recovery method that do not hinder the movement of the robot by the hose and that can reduce the load when the robot moves while pulling the hose.

上記課題を解決するために、本発明にかかる水中沈殿物回収システムの代表的な構成は、浸水したフロアの沈殿物を回収して集積する水中沈殿物回収システムであって、浸水したフロアを走行して沈殿物を吸引するロボットと、ロボットの上部に配置されて吸引した沈殿物を外部に吐出する吐出ノズルと、フロアの水面を走行可能な運搬ボートと、を備え、運搬ボートは、底面が開閉可能なバケットと、バケットを水面に浮かせる浮体と、バケットを移動させるスクリューと、を有し、吐出ノズルは、ロボットに隣接された運搬ボートのバケットに沈殿物を吐出可能な位置に設置されていることを特徴とする。 To solve the above problems, a typical configuration of the underwater sediment recovery system according to the present invention is an underwater sediment recovery system that recovers and accumulates sediment from a flooded floor, and includes a robot that travels across the flooded floor to suck up the sediment, a discharge nozzle that is located on top of the robot and discharges the sucked up sediment to the outside, and a transport boat that can travel on the water surface of the floor, the transport boat having a bucket with an openable bottom, a float that floats the bucket on the water surface, and a screw that moves the bucket, and the discharge nozzle is installed in a position that allows it to discharge sediment into the bucket of the transport boat adjacent to the robot.

上記課題を解決するために、本発明にかかる水中沈殿物回収方法の代表的な構成は、上記に記載の水中沈殿物回収システムを用いて、浸水したフロアの沈殿物を回収して集積する水中沈殿物回収方法であって、運搬ボートをロボットの吐出ノズルの下方に移動し、ロボットは、フロアを走行して沈殿物を吸引しつつ、吸引した沈殿物を運搬ボートのバケットに吐出し、運搬ボートを沈殿物の集積場所まで移動し、バケットの底面を開いてバケット内の沈殿物を集積場所に放出することを特徴とする。 To solve the above problems, a typical configuration of the underwater sediment recovery method according to the present invention is an underwater sediment recovery method that uses the underwater sediment recovery system described above to recover and accumulate sediment from a flooded floor, and is characterized in that a transport boat is moved below the discharge nozzle of a robot, and the robot travels along the floor, sucking up the sediment while discharging it into the bucket of the transport boat, and then the transport boat is moved to a sediment accumulation location, and the bottom of the bucket is opened to release the sediment in the bucket to the accumulation location.

本発明によれば、ホースがロボットの移動を妨げることがなく、且つロボットがホースを引きながら移動する際の負荷を軽減することが可能な水中沈殿物回収システムおよび水中沈殿物回収方法を提供することができる。 The present invention provides an underwater sediment recovery system and an underwater sediment recovery method that do not hinder the movement of the robot by the hose and can reduce the load on the robot when it moves while pulling the hose.

原子力発電所建屋の概略図である。1 is a schematic diagram of a nuclear power plant building. 本実施形態のロボットおよび運搬ボートの全体斜視図である。FIG. 2 is an overall perspective view of the robot and the transport boat according to the embodiment. 本実施形態の回収ロボットが水中を走行する様子を説明する模式図である。1A to 1C are schematic diagrams illustrating how the recovery robot of the present embodiment travels underwater. 本実施形態にかかる水中沈殿物回収システムを説明する模式図である。1 is a schematic diagram illustrating an underwater sediment recovery system according to an embodiment of the present invention. 比較例の水中沈殿物回収システムを説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an underwater sediment recovery system according to a comparative example.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 The preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the attached drawings. The dimensions, materials, and other specific values shown in the embodiment are merely examples to facilitate understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In this specification and drawings, elements having substantially the same functions and configurations are given the same reference numerals to avoid duplicated explanations, and elements not directly related to the present invention are not illustrated.

(原子力発電所建屋10)
図1は、原子力発電所建屋10の概略図である。なお、本実施形態では沈殿物を回収する施設として原子力発電所建屋10を例示したが、これに限定するものではない。水中に沈殿物が堆積している施設であれば、他の施設であっても上述した本実施形態にかかる沈殿物回収ロボット(以下、ロボット100と称する)を好適に用いることが可能である。
(Nuclear power plant building 10)
1 is a schematic diagram of a nuclear power plant building 10. In this embodiment, the nuclear power plant building 10 is exemplified as a facility for recovering sediment, but the present invention is not limited to this. The sediment recovery robot according to the present embodiment (hereinafter, referred to as the robot 100) can be suitably used in other facilities as long as sediment accumulates in water.

図1に示すように、原子力発電所建屋10は、地上複数階、地下複数階建ての建物(図1では地上2階、地下2階建ての建物を例示)である。1Fは地上への出入り口であり、最地下のB2Fに滞留水が貯蔵されている。この滞留水の放射性物質を吸着するために、B2Fには袋に吸着材(例えばゼオライト等)を詰めた土嚢12が設置されている。本実施形態のロボット100は、水中に沈殿した吸着材を沈殿物として回収する。 As shown in FIG. 1, the nuclear power plant building 10 is a building with multiple floors above ground and multiple floors underground (FIG. 1 illustrates a building with two floors above ground and two floors underground). The 1st floor is the entrance to the ground, and stagnant water is stored on the most underground floor, B2F. To adsorb the radioactive materials in the stagnant water, sandbags 12 filled with adsorbent material (e.g., zeolite) are installed on B2F. The robot 100 of this embodiment collects the adsorbent material that has settled in the water as sediment.

原子力発電所建屋10のB2Fには、ロボット100が配置される。ロボット100は、1Fの天井に設置されている天井クレーン14によってB2Fに搬入される。ロボット100はB2Fに到着するとフック16から外れて水中を自走する。ロボット100にはフロートケーブル18が接続されて、電源盤20からの電源が供給されると共に、カメラの画像データや各種センサーの信号が遠隔制御装置22に送信される。 The robot 100 is placed on B2F of the nuclear power plant building 10. The robot 100 is carried into B2F by an overhead crane 14 installed on the ceiling of the 1st floor. When the robot 100 arrives at B2F, it detaches from the hook 16 and moves underwater on its own. A float cable 18 is connected to the robot 100, which receives power from a power supply panel 20 and transmits camera image data and signals from various sensors to a remote control device 22.

図1に示す天井クレーン14は、ロボット100を、水中に搬入し且つ水中から搬出する。詳細には、本実施形態では、ロボット100は、天井クレーン14に吊り下げられた状態で1FからB2Fに搬入される。ロボット100が、水中を走行しながら沈殿物を回収する。回収作業後のロボット100は、フロートケーブル18が巻取装置24によって巻き取られ、シャワー26によって洗浄された後に、クレーン14のフックに掛けて引き上げられて搬出される。 The overhead crane 14 shown in FIG. 1 carries the robot 100 into and out of the water. In detail, in this embodiment, the robot 100 is carried from the 1st floor to the B2 floor while suspended from the overhead crane 14. The robot 100 collects sediment while traveling underwater. After the collection operation, the float cable 18 of the robot 100 is wound by the winding device 24, and the robot 100 is washed by the shower 26, and then the robot 100 is pulled up by the hook of the crane 14 and carried out.

(ロボット100)
図2は、本実施形態のロボット100および運搬ボート200の全体斜視図である。理解を容易にするために、本実施形態にかかる水中沈殿物回収システムにおいて用いられるロボット100について先に説明する。
(Robot 100)
2 is an overall perspective view of the robot 100 and the transport boat 200 of this embodiment. For ease of understanding, the robot 100 used in the underwater sediment recovery system according to this embodiment will be described first.

図2に示すロボット100は、浸水したフロア(本実施形態ではB2Fを例示)を走行し、フロアに沈殿している沈殿物を吸引する。ロボット100は、水中を走行可能なロボット本体110、フロート140、沈殿物吸込機構150、吐出ノズル156、離接機構160、スクリュー190およびロボット制御部102を備える。 The robot 100 shown in FIG. 2 travels on a flooded floor (B2F is exemplified in this embodiment) and sucks up sediment that has settled on the floor. The robot 100 includes a robot body 110 capable of travelling underwater, a float 140, a sediment suction mechanism 150, a discharge nozzle 156, a detachment mechanism 160, a screw 190, and a robot control unit 102.

図2に示すようにロボット100は、枠体120およびクローラ130を含んで構成される。枠体120は、上部を構成する上部フレーム122、および下部を構成する下部フレーム124によって構成されている。上部フレーム122にフロート140が備えられ、下部フレーム124にロボット本体110が構成される。 As shown in FIG. 2, the robot 100 is configured to include a frame 120 and crawlers 130. The frame 120 is configured with an upper frame 122 that constitutes the upper part, and a lower frame 124 that constitutes the lower part. The upper frame 122 is provided with a float 140, and the robot body 110 is configured on the lower frame 124.

ロボット本体110は、下部フレーム124に沈殿物吸込機構150が搭載されている。沈殿物吸込機構150は、吸込口152および吸込ポンプ154を含んで構成され、水底の沈殿物を回収する。吸込口152は、例えば吸引ノズルであって、ロボット本体110の下方においてクローラ130の間に配置されている。吸込口152には吸込ポンプ154が連結ホース154aを介して接続されている。これにより、吸込ポンプ154を駆動すると、水底の沈殿物が吸込口152に吸い込まれて回収される。 The robot body 110 has a sediment suction mechanism 150 mounted on the lower frame 124. The sediment suction mechanism 150 is configured to include a suction port 152 and a suction pump 154, and collects sediment from the bottom of the water. The suction port 152 is, for example, a suction nozzle, and is disposed between the crawlers 130 below the robot body 110. The suction pump 154 is connected to the suction port 152 via a connecting hose 154a. As a result, when the suction pump 154 is driven, sediment from the bottom of the water is sucked into the suction port 152 and collected.

なお、沈殿物の内容物が土嚢12に収容された状況において土嚢12から内容物を取り出したい場合は、クローラ130により土嚢12を踏みにじり、土嚢12を破いた後に吸込口152より内容物を回収するようにしてもよい。または、ロボット本体110の下部の前方にチップソーのような切断部材を取り付けるようにしてもよい。この場合、チップソーを用いて土嚢12を破き、吸込口152より内容物を回収することができる。 If it is desired to remove the contents of the sediment from the sandbag 12 when the contents are contained in the sandbag 12, the crawler 130 may be used to trample the sandbag 12, tearing it open, and then the contents may be collected from the suction port 152. Alternatively, a cutting member such as a chip saw may be attached to the front of the lower part of the robot body 110. In this case, the chip saw may be used to tear the sandbag 12, and the contents may be collected from the suction port 152.

図2に示すように上部フレーム122の内部にはフロート140が配置されている。フロート140は、中空の筐体であり、内部に空気が密封されている。これにより、フロート140が浮力源となり、水中でロボット100を浮かせることが可能となる。 As shown in FIG. 2, a float 140 is disposed inside the upper frame 122. The float 140 is a hollow housing with air sealed inside. This allows the float 140 to act as a source of buoyancy, making it possible to float the robot 100 in water.

フロート140の内部には、例えば回路基板や撮像装置等の電装品(不図示)を収容可能である。本実施形態では、遠隔制御装置22(図1参照)と接続されて当該ロボット100の動作を制御するロボット制御部102がフロート140の内部に収容されている。これにより、浸水による電装品の故障を好適に防ぐことができる。 The float 140 can accommodate electrical equipment (not shown), such as a circuit board or an imaging device. In this embodiment, the robot control unit 102, which is connected to a remote control device 22 (see FIG. 1) and controls the operation of the robot 100, is accommodated inside the float 140. This makes it possible to effectively prevent electrical equipment from breaking down due to flooding.

またロボット100の上部、すなわち上部フレーム122には吐出ノズル156が配置されている。吐出ノズル156は、ロボット100(厳密には沈殿物吸込機構150)が吸引した沈殿物をロボット100の外部に吐出する。吐出ノズル156は、連結ホース158によって吸込ポンプ154に連結されている。これにより、上部フレーム122が下部フレーム124に対して離接(昇降)しても、吸込ポンプ154と吐出ノズル156の接続が維持される。 A discharge nozzle 156 is also disposed on the top of the robot 100, i.e., on the upper frame 122. The discharge nozzle 156 discharges the sediment sucked up by the robot 100 (strictly speaking, the sediment suction mechanism 150) to the outside of the robot 100. The discharge nozzle 156 is connected to the suction pump 154 by a connecting hose 158. This maintains the connection between the suction pump 154 and the discharge nozzle 156 even when the upper frame 122 moves away from and toward the lower frame 124 (raising and lowering).

上述したロボット本体110とフロート140とは、離接機構160によって離接可能に連結されている。また図2に示すように本実施形態のロボット100は、ロボット本体110を水中で推進させるスクリュー190を有する。スクリュー190としては、例えばモータと一体型のものを好適に用いることができる。図2ではスクリュー190が側部に2つ、後部に2つ(1つは見えていない)を配置されている構成を例示するが、これに限定するものではなく、スクリュー190の数は必要に応じて適宜変更してよい。 The robot body 110 and the float 140 described above are connected to each other so that they can be attached and detached by a detachment mechanism 160. As shown in FIG. 2, the robot 100 of this embodiment has a screw 190 that propels the robot body 110 through water. For example, a screw 190 that is integrated with a motor can be suitably used as the screw 190. FIG. 2 shows an example of a configuration in which two screws 190 are arranged on the sides and two screws 190 (one is not visible) are arranged on the rear, but this is not limiting, and the number of screws 190 may be changed as necessary.

図3は、本実施形態のロボット100が水中を走行する様子を説明する模式図である。図3では、滞留水の(水面40aから水底40bまでの)水深は1.5m程度を想定している。本実施形態のロボット100では、通常走行時には離接機構160を伸長させて、図3(a)に示すようにフロート140をロボット本体110から離間させる。これにより、ロボット100がクローラ130によって水底40bを走行する。 Figure 3 is a schematic diagram illustrating the robot 100 of this embodiment moving underwater. In Figure 3, the depth of the stagnant water (from the water surface 40a to the water bottom 40b) is assumed to be about 1.5 m. In the robot 100 of this embodiment, during normal movement, the attachment/detachment mechanism 160 is extended to separate the float 140 from the robot body 110 as shown in Figure 3(a). This allows the robot 100 to move along the water bottom 40b using the crawlers 130.

前方における障害物12aの存在が検出されたら、ロボット制御部102は離接機構160を収縮させる。すると、フロート140がロボット本体110に近接して浮体が水没した状態となり、ロボット100全体がフロート140の浮力によって浮上する。 When the presence of an obstacle 12a ahead is detected, the robot control unit 102 contracts the attachment/detachment mechanism 160. This causes the float 140 to approach the robot body 110 and become submerged, and the entire robot 100 floats up due to the buoyancy of the float 140.

そしてフロート140が近接した状態でスクリュー190によってロボット本体110を水中で推進させることにより、図3(c)に示すように障害物12aを乗り越える。このように本実施形態のロボット100によれば、フロート140の浮力を利用することにより水中に存在する障害物12aを乗り越えることができるため、水中の沈殿物の回収作業を効率的に進めることが可能である。 Then, with the float 140 in close proximity, the robot body 110 is propelled through the water by the screw 190, and overcomes the obstacle 12a as shown in FIG. 3(c). In this way, the robot 100 of this embodiment can overcome the obstacle 12a present in the water by utilizing the buoyancy of the float 140, so that the work of recovering sediment in the water can be carried out efficiently.

また本実施形態のロボット100のようにフロート140に浮力が作用することにより、ロボット100の姿勢が傾いた際でも倒れてしまうことがなく、正しい姿勢に復帰することができる。このため、ロボット100の姿勢を安定した状態で維持することが可能である。 In addition, as in the robot 100 of this embodiment, buoyancy acts on the float 140, so even if the robot 100 tilts, it will not fall over and can return to the correct posture. This makes it possible to maintain the posture of the robot 100 in a stable state.

(水中沈殿物回収システム)
図4は、本実施形態にかかる水中沈殿物回収システム(以下、回収システム100aと称する)を説明する模式図である。なお本実施形態では、回収システム100aについて詳述しつつ、それを用いた水中沈殿物回収方法についても併せて説明する。
(Underwater Sediment Collection System)
4 is a schematic diagram illustrating an underwater sediment recovery system according to this embodiment (hereinafter, referred to as recovery system 100a). In this embodiment, the recovery system 100a will be described in detail, and an underwater sediment recovery method using the same will also be described.

図4に示す本実施形態の回収システム100aは、浸水したフロア(B2F)の沈殿物を回収して集積場所Pに集積する。本実施形態の回収システム100aは、上述したロボット100、ロボット100に設けられた吐出ノズル156、および運搬ボート200を含んで構成される。なお、ロボット100の詳細については説明を割愛し、吐出ノズル156の詳細については後述する。 The recovery system 100a of this embodiment shown in FIG. 4 recovers sediment from a flooded floor (B2F) and accumulates it at an accumulation location P. The recovery system 100a of this embodiment includes the robot 100 described above, a discharge nozzle 156 provided on the robot 100, and a transport boat 200. Details of the robot 100 will not be explained here, and details of the discharge nozzle 156 will be described later.

運搬ボート200は、浸水したフロアの水面40aを走行可能であり、ロボット100が吸引した沈殿物Sを積載し、それを集積場所Pに移送する。図2および図4に示すように運搬ボート200は、バケット210、浮体220およびスクリュー230を含んで構成される。 The transport boat 200 can travel on the water surface 40a of the flooded floor, loads the sediment S sucked up by the robot 100, and transports it to the collection site P. As shown in Figures 2 and 4, the transport boat 200 includes a bucket 210, a float 220, and a screw 230.

バケット210は、上面が開口していて、且つ底面212が開閉可能であって、沈殿物Sを積載する。浮体220は、バケット210の側面214に取り付けられていて、バケット210に対して浮力を付与する。スクリュー230は、バケット210に取り付けられ、バケット210ひいては運搬ボート200を推進させる駆動源である。運搬ボート200は、浮体220によって水面40aに浮くことが可能となり、スクリュー230によって水面を走行可能となる。 The bucket 210 has an open top and an openable bottom 212 for carrying sediment S. The float 220 is attached to the side 214 of the bucket 210 and provides buoyancy to the bucket 210. The screw 230 is attached to the bucket 210 and is a driving source that propels the bucket 210 and the transport boat 200. The float 220 enables the transport boat 200 to float on the water surface 40a, and the screw 230 enables the transport boat 200 to travel on the water surface.

図5は、比較例の水中沈殿物回収システム(以下、回収システム80と称する)を説明する図である。なお、本実施形態の回収システム100aと比較例の回収システム80との共通要素については、同一の符号を付すことにより、説明を省略する。 Figure 5 is a diagram illustrating an underwater sediment recovery system (hereinafter referred to as recovery system 80) of a comparative example. Note that common elements between the recovery system 100a of this embodiment and the recovery system 80 of the comparative example are given the same reference numerals and will not be described.

図5に示すように比較例の回収システム80では、1つの回収穴52および移送穴60が床50に形成されていて、それらには、ホースリール30に支持された1本の移送ホース32が挿通されている。移送ホース32は、一端がロボット100に直結されていて、他端が集積場所Pに配置されている。 As shown in FIG. 5, in the comparative example collection system 80, one collection hole 52 and one transfer hole 60 are formed in the floor 50, and one transfer hose 32 supported by a hose reel 30 is inserted through them. One end of the transfer hose 32 is directly connected to the robot 100, and the other end is disposed at the collection location P.

図5に示す比較例の回収システム80では、ロボット100は、浸水したフロア全体において走行して沈殿物を回収するのと並行して、移送ホース32を通じて沈殿物を集積場所Pに移送する。移送ホース32は、浸水したフロア全体に届く必要があるため、その長さは、フロアの広さにもよるが最大で50m以上の長さになることがある。すると、移送ホース32を引きながら移動する際のロボット100の負荷が大きく、また移送ホース32がロボット100の移動を妨げるおそれがある。 In the comparative example recovery system 80 shown in FIG. 5, the robot 100 travels across the entire flooded floor to recover sediment, while at the same time transferring the sediment to a collection location P via a transfer hose 32. Because the transfer hose 32 needs to reach the entire flooded floor, its length can be up to 50 m or more, depending on the size of the floor. This places a heavy load on the robot 100 as it moves while pulling the transfer hose 32, and there is a risk that the transfer hose 32 will impede the movement of the robot 100.

そこで本実施形態の回収システム100aでは、水中を走行して沈殿物Sを吸引するロボット100、および水面40aを走行して沈殿物Sを運搬する運搬ボート200を用いて沈殿物Sの回収を行う。本実施形態の特徴としてロボット100の吐出ノズル156の吐出口156aは、ロボット100に隣接した運搬ボート200のバケット210に沈殿物Sを吐出可能な位置に設置されている。 In the recovery system 100a of this embodiment, the sediment S is recovered using a robot 100 that travels underwater to suck up the sediment S, and a transport boat 200 that travels on the water surface 40a to transport the sediment S. A feature of this embodiment is that the discharge port 156a of the discharge nozzle 156 of the robot 100 is installed in a position that allows the discharge of the sediment S into the bucket 210 of the transport boat 200 adjacent to the robot 100.

浸水したフロアの沈殿物Sを回収する際には、図4に示すように、運搬ボート200は、バケット210の上面がロボット100の吐出ノズル156の吐出口156aの下方に位置するように移動する。このとき、運搬ボート200がスクリュー230の推進力によってロボット100に付勢することにより、バケット210と吐出ノズル156の吐出口156aとが位置決めされる。 When recovering sediment S from a flooded floor, as shown in FIG. 4, the transport boat 200 moves so that the top surface of the bucket 210 is positioned below the discharge port 156a of the discharge nozzle 156 of the robot 100. At this time, the transport boat 200 is urged toward the robot 100 by the propulsive force of the screw 230, thereby positioning the bucket 210 and the discharge port 156a of the discharge nozzle 156.

ロボット100は、運搬ボート200が隣接した位置に配置されたら、フロアを走行して沈殿物Sを吸引しつつ、吸引した沈殿物Sを運搬ボート200のバケット210に吐出する。このとき、運搬ボート200はロボット100に付勢しているため、ロボット100が移動すると運搬ボート200もそれに追従して移動する。また運搬ボート200のバケット210の底面212は閉状態となっている。 When the transport boat 200 is placed in an adjacent position, the robot 100 travels along the floor, sucking up the sediment S and discharging it into the bucket 210 of the transport boat 200. At this time, the transport boat 200 is biased toward the robot 100, so when the robot 100 moves, the transport boat 200 also moves following it. In addition, the bottom surface 212 of the bucket 210 of the transport boat 200 is in a closed state.

ロボット100からバケット210に吐出された沈殿物Sが所定量に到達したら、運搬ボート200はロボット100から離れて沈殿物Sの集積場所Pまで移動する。そして運搬ボート200はバケット210の底面212を開状態とし、バケット210内の沈殿物Sを集積場所Pに放出する。これにより、浸水したフロアの沈殿物が、ロボット100によって回収され、運搬ボート200によって移送(運搬)されて集積場所Pに集積される。 When the sediment S discharged from the robot 100 into the bucket 210 reaches a predetermined amount, the transport boat 200 leaves the robot 100 and moves to the collection location P for the sediment S. The transport boat 200 then opens the bottom surface 212 of the bucket 210 and releases the sediment S in the bucket 210 to the collection location P. As a result, the sediment on the flooded floor is collected by the robot 100, transferred (transported) by the transport boat 200, and collected at the collection location P.

上記説明したように本実施形態の回収システム100aおよびそれを用いた水中沈殿物回収方法によれば、ロボット100によって吸引した沈殿物Sを、移送ホース32を用いることなく集積場所Pに移送することができる。したがって、ロボット100に対してかかる移送ホース32の負荷が軽減され、且つ移送ホース32がロボット100の移動を妨げることがない。故に、ロボット100がフロアを好適に移動することができ、沈殿物Sを効率的に回収することが可能となる。 As described above, according to the recovery system 100a of this embodiment and the underwater sediment recovery method using the same, the sediment S sucked up by the robot 100 can be transferred to the collection site P without using the transfer hose 32. Therefore, the load of the transfer hose 32 on the robot 100 is reduced, and the transfer hose 32 does not impede the movement of the robot 100. Therefore, the robot 100 can move around the floor appropriately, and the sediment S can be efficiently recovered.

なお本実施形態では、所定量の沈殿物Sがバケット210に積載されたら運搬ボート200が集積場所Pに移動する構成を例示したが、これに限定するものではない。例えばロボット100による沈殿物Sの吐出時間が所定時間を経過したら運搬ボート200の集積場所Pへの移動を開始する等、他の条件によって運搬ボート200の集積場所Pへの移動を開始する構成とすることも可能である。 In this embodiment, the transport boat 200 moves to the collection location P when a predetermined amount of sediment S is loaded into the bucket 210, but the present invention is not limited to this. For example, it is also possible to configure the transport boat 200 to start moving to the collection location P based on other conditions, such as when the robot 100 has been discharging the sediment S for a predetermined period of time.

また本実施形態では、1つのロボット100に対して1つの運搬ボート200を用いる構成を例示しているが、これに限定するものではない。例えば1つのロボット100に対して複数の運搬ボート200を用いてもよく、ロボット100の数と運搬ボート200の数は必要に応じて適宜変更してよい。 In addition, in this embodiment, a configuration in which one transport boat 200 is used for one robot 100 is illustrated, but this is not limited to this. For example, multiple transport boats 200 may be used for one robot 100, and the number of robots 100 and the number of transport boats 200 may be changed appropriately as necessary.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above with reference to the attached drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to the examples described. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modified or revised examples within the scope of the claims, and it is understood that these also naturally fall within the technical scope of the present invention.

本発明は、浸水したフロアの沈殿物を回収して集積する水中沈殿物回収システム、およびそれを用いた水中沈殿物回収方法として利用することができる。 The present invention can be used as an underwater sediment recovery system that recovers and accumulates sediment from flooded floors, and as an underwater sediment recovery method using the same.

10…原子力発電所建屋、12…土嚢、12a…障害物、14…天井クレーン、16…フック、18…フロートケーブル、20…電源盤、22…遠隔制御装置、24…巻取装置、26…シャワー、30…ホースリール、32…移送ホース、40a…水面、40b…水底、50…床、52…回収穴、60…移送穴、80…回収システム、100…ロボット、100a…回収システム、102…ロボット制御部、110…ロボット本体、120…枠体、122…上部フレーム、124…下部フレーム、130…クローラ、140…フロート、150…沈殿物吸込機構、152…吸込口、154…吸込ポンプ、154a…連結ホース、156…吐出ノズル、156a…吐出口、158…連結ホース、160…離接機構、190…スクリュー、200…運搬ボート、210…バケット、212…底面、214…側面、220…浮体、230…スクリュー、P…集積場所、S…沈殿物 10...nuclear power plant building, 12...sandbag, 12a...obstacle, 14...ceiling crane, 16...hook, 18...float cable, 20...power panel, 22...remote control device, 24...winding device, 26...shower, 30...hose reel, 32...transfer hose, 40a...water surface, 40b...water bottom, 50...floor, 52...recovery hole, 60...transfer hole, 80...recovery system, 100...robot, 100a...recovery system, 102...robot control unit, 110...robot body, 12 0...frame, 122...upper frame, 124...lower frame, 130...crawler, 140...float, 150...sediment suction mechanism, 152...suction port, 154...suction pump, 154a...connecting hose, 156...discharge nozzle, 156a...discharge port, 158...connecting hose, 160...detaching mechanism, 190...screw, 200...transport boat, 210...bucket, 212...bottom, 214...side, 220...floating body, 230...screw, P...accumulation location, S...sediment

Claims (2)

浸水したフロアの沈殿物を回収して集積する水中沈殿物回収システムであって、
前記浸水したフロアを走行して前記沈殿物を吸引するロボットと、
前記ロボットの上部に配置されて前記吸引した沈殿物を外部に吐出する吐出ノズルと、
前記フロアの水面を走行可能な運搬ボートと、
を備え、
前記運搬ボートは、
底面が開閉可能なバケットと、
前記バケットを水面に浮かせる浮体と、
前記バケットを移動させるスクリューと、
を有し、
前記吐出ノズルは、前記ロボットに隣接された前記運搬ボートのバケットに前記沈殿物を吐出可能な位置に設置されていることを特徴とする水中沈殿物回収システム。
1. An underwater sediment collection system for collecting and accumulating sediment from a flooded floor, comprising:
a robot that travels on the flooded floor and sucks up the sediment;
a discharge nozzle disposed on an upper portion of the robot for discharging the sucked sediment to the outside;
A transport boat capable of traveling on the water surface of the floor;
Equipped with
The transport boat comprises:
A bucket with an openable bottom and
A float that floats the bucket on the water surface;
A screw that moves the bucket;
having
The underwater sediment recovery system, wherein the discharge nozzle is installed at a position where the discharge nozzle can discharge the sediment into a bucket of the transport boat adjacent to the robot.
請求項1に記載の水中沈殿物回収システムを用いて、浸水したフロアの沈殿物を回収して集積する水中沈殿物回収方法であって、
前記運搬ボートを前記ロボットの吐出ノズルの下方に移動し、
前記ロボットは、前記フロアを走行して前記沈殿物を吸引しつつ、該吸引した沈殿物を前記運搬ボートのバケットに吐出し、
前記運搬ボートを前記沈殿物の集積場所まで移動し、
前記バケットの底面を開いて該バケット内の前記沈殿物を前記集積場所に放出することを特徴とする水中沈殿物回収方法。
13. An underwater sediment recovery method for recovering and accumulating sediment from a flooded floor using the underwater sediment recovery system according to claim 1, comprising:
moving the transport boat under a discharge nozzle of the robot;
The robot travels on the floor, sucking up the sediment, and discharging the sucked up sediment into a bucket of the transport boat.
moving the transport boat to a collection site for the sediment;
A method for recovering underwater sediment, comprising opening the bottom of the bucket and discharging the sediment within the bucket to the collection location.
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