余裕深度処分ピット内充填材打設システムおよび打設方法
【課題】構造が簡単で且つ短距離の移送で充填材を打設でき、充填材のフレッシュ性状を変化させない余裕深度処分ピット内充填材打設システムおよび打設方法を提供する。
【解決手段】トンネル１内に設けられた余裕深度処分施設の処分ピット６内に並列される放射性廃棄物の容器７の周囲の隙間に充填モルタル８を打設し、さらに容器７の上部に遮蔽コンクリート９を打設するための余裕深度処分ピット内充填材打設システムであって、処分ピット６上をトンネル軸方向に走行可能な走行台車２０と、走行台車２０に配置され下端部に開閉バルブ３０が設けられた打設ホッパー２１と、各部の作動を遠隔操作する制御装置６０と、を備えており、制御装置６０は、走行台車２０を所望のトンネル軸方向位置に走行させる走行指示部と、充填モルタルまたは遮蔽コンクリートの打設量に応じて開閉バルブ３０を開閉させる開閉指示部とを備えていることを特徴とする。
【解決手段】トンネル１内に設けられた余裕深度処分施設の処分ピット６内に並列される放射性廃棄物の容器７の周囲の隙間に充填モルタル８を打設し、さらに容器７の上部に遮蔽コンクリート９を打設するための余裕深度処分ピット内充填材打設システムであって、処分ピット６上をトンネル軸方向に走行可能な走行台車２０と、走行台車２０に配置され下端部に開閉バルブ３０が設けられた打設ホッパー２１と、各部の作動を遠隔操作する制御装置６０と、を備えており、制御装置６０は、走行台車２０を所望のトンネル軸方向位置に走行させる走行指示部と、充填モルタルまたは遮蔽コンクリートの打設量に応じて開閉バルブ３０を開閉させる開閉指示部とを備えていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、余裕深度処分ピット内充填材打設システムおよび打設方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
余裕深度処分施設は、低レベル放射性廃棄物のうち放射性濃度が比較的高いものを埋設する施設であって、例えば地下５０ｍ程度の深度に掘削した処分空洞内に廃棄物を埋設処分するものである。廃棄物は角型容器に収容されて処分ピット内に縦横に複数列・複数段に積み上げられて定置される。角型容器の周囲には充填材（充填モルタルおよび上部遮蔽コンクリート）によって遮蔽体が形成され、放射線を遮蔽する。
【０００３】
ところで、充填材の充填作業は、定置した放射性廃棄物が曝露した状態での作業となることから、処分空洞の両端を遮蔽扉で遮蔽して、内部を隔離し完全無人化施工とする必要がある。従来提案されている充填作業は、安全区域から処分ピットまで延びる配管を設け、高圧ポンプによって、充填材を圧送するというものである（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３４１０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記の充填方法では、処分空洞の限られたスペースの中で多数の配管を配置するために配管施工が複雑で圧送時に充填材が閉塞する虞があること、また、長距離圧送となるのでポンプおよび配管への負担が大きく特殊車両と高圧配管が必要となる問題がある。また、充填材のフレッシュ性状が、長距離圧送により変化してしまう問題もあると考えられる。
【０００６】
このような観点から、本発明は、構造が簡単で且つ短距離の移送で充填材を打設でき、充填材のフレッシュ性状の変化を抑制できる余裕深度処分ピット内充填材打設システムおよび打設方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決するために、請求項１に係る発明は、トンネル内に設けられた余裕深度処分施設の処分ピット内に並列される放射性廃棄物の容器の周囲の隙間に充填モルタルを打設し、さらに前記容器の上部に遮蔽コンクリートを打設するための余裕深度処分ピット内充填材打設システムであって、前記処分ピット上をトンネル軸方向に走行可能な走行台車と、前記走行台車に配置され下端部に開閉バルブが設けられた打設バケットと、各部の作動を遠隔操作する制御装置と、を備えており、前記制御装置は、前記走行台車を所望のトンネル軸方向位置に走行させる走行指示部と、前記充填モルタルまたは前記遮蔽コンクリートの打設量に応じて前記開閉バルブを開閉させる開閉指示部とを備えていることを特徴とする余裕深度処分ピット内充填材打設システムである。
【０００８】
このような構成によれば、走行台車を打設位置上まで走行させて開閉バルブを開弁すれば、充填モルタルと遮蔽コンクリートを打設バケットから短距離で落下させて打設できるので、充填材（充填モルタルと遮蔽コンクリート）のフレッシュ性状の変化を抑制できる。また、従来のように長距離配管を必要としないので、装置の構造が単純となり、コストやメンテナンス負担を低減できる。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、前記開閉バルブが、トンネル幅方向に間隔をあけて複数設けられており、前記容器は、その周囲に格子状の隙間が形成されるように配列されており、前記隙間のうち、トンネル幅方向に延在してトンネル軸方向に間隔をあけて並ぶ複数の隙間を一端から順にＸｎ通りとしたときに、前記制御部は、前記充填モルタルを、トンネル軸方向一端部から他端部に向かってｎが奇数番の前記Ｘｎ通りに順次打設した後に、トンネル軸方向他端部から一端部に向かってｎが偶数番の前記Ｘｎ通りに順次打設するように、あるいはトンネル軸方向一端部から他端部に向かってｎが偶数番の前記Ｘｎ通りに順次打設した後に、トンネル軸方向他端部から一端部に向かってｎが奇数番の前記Ｘｎ通りに順次打設するように、前記走行台車を移動させるとともに前記開閉バルブを開閉させることを特徴とする。
【００１０】
このような構成によれば、充填モルタルが隙間にバランスよく打設されるので、打設された充填モルタルの表面を均さなくても平坦度を高めることができる。
【００１１】
さらに、前記隙間のうち、トンネル軸方向に延在してトンネル幅方向に間隔をあけて並ぶ複数の隙間を一端から順にＹｍ通りとしたときに、前記充填モルタルは、前記Ｘｎ通りと複数の前記Ｙｍ通りとの各交点から打設されることが好ましい。
【００１２】
このような構成によれば、充填モルタルが打設位置からＸｎ通りとＹｍ通りの両方に直接広がるので、充填モルタルの表面の平坦度をより一層高めることができる。
【００１３】
また、前記処分ピットを跨いで配置されトンネル軸方向に移動可能なフィニッシャーをさらに備え、前記制御部は、前記遮蔽コンクリートの打設完了後に、前記フィニッシャーを移動させることが好ましい。
【００１４】
このような構成によれば、フィニッシャーによって遮蔽コンクリートの表面の平坦度を高めることができる。
【００１５】
さらに、請求項５に係る発明は、トンネル内に設けられた余裕深度処分施設の処分ピット内に並列される放射性廃棄物の容器の周囲の隙間に充填モルタルを打設し、さらに前記容器の上部に遮蔽コンクリートを打設するための余裕深度処分ピット内充填材打設方法であって、前記容器を、その周囲に格子状の隙間が形成されるように配列し、前記隙間のうち、トンネル幅方向に延在してトンネル軸方向に間隔をあけて並ぶ複数の隙間を一端から順にＸｎ通りとしたときに、前記処分ピット上をトンネル軸方向に走行可能な走行台車に設けられた打設バケットから前記充填モルタルを前記隙間に打設するに際して、前記充填モルタルをトンネル軸方向一端部から他端部に向かってｎが奇数番または偶数番の前記Ｘｎ通りに順次打設する充填材第一打設工程と、トンネル軸方向他端部から一端部に向かって未打設の前記Ｘｎ通りに順次打設する充填材第二打設工程とを備えていることを特徴とする余裕深度処分ピット内充填材打設方法である。
【００１６】
このような方法によれば、充填モルタルと遮蔽コンクリートを打設バケットから短距離で落下させて打設できるので、充填材（充填モルタルと遮蔽コンクリート）のフレッシュ性状の変化を抑制できる。また、従来のように長距離配管を必要としないので、装置の構造が単純となり、コストやメンテナンス負担を低減できる。さらに、充填モルタルを隙間にバランスよく打設できるので、打設された充填モルタルの表面を均さなくても平坦度を高めることができる。
【００１７】
また、本発明は、前記隙間のうち、トンネル軸方向に延在してトンネル幅方向に間隔をあけて並ぶ複数の隙間を一端から順にＹｍ通りとしたときに、前記充填材第一打設工程と前記充填材第二打設工程とにおいて、前記充填モルタルを、前記Ｘｎ通りと複数の前記Ｙｍ通りとの各交点から打設することを特徴とする。
【００１８】
このような方法によれば、充填モルタルが打設位置からＸｎ通りとＹｍ通りの両方に直接広がるので、充填モルタルの表面の平坦度をより一層高めることができる。
【００１９】
さらに、本発明は、前記遮蔽コンクリートの打設完了後に、前記処分ピットを跨いで配置されたフィニッシャーをトンネル軸方向に移動させて、前記遮蔽コンクリートの表面を均して平坦仕上げをおこなう仕上げ工程をさらに備えたことを特徴とする。
【００２０】
このような方法によれば、フィニッシャーによる表面仕上げによって遮蔽コンクリートの表面の平坦度を高めることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、構造が簡単で且つ短距離の移送で充填材を打設でき、充填材のフレッシュ性状を変化させることがないといった優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】トンネルを幅方向に切った断面図である。
【図２】トンネルを軸方向に切った断面図である。
【図３】トンネル内の処分ピットを示した平面図である。
【図４】打設システムの打設装置を示した概略構成図である。
【図５】打設システムの平坦仕上げ装置を示した概略構成図である。
【図６】充填モルタルの打設工程を示したトンネルの断面図である。
【図７】遮蔽コンクリートの平坦仕上げ工程を示したトンネルの断面図である。
【図８】処分ピット内の容器の並列状態を示した拡大平面図である。
【図９】打設試験における充填モルタルの充填高さの計測点を示した平面図である。
【図１０】打設試験における遮蔽コンクリートの表面高さの計測点を示した平面図である。
【図１１】打設試験における充填モルタルの第一試験の打設手順を説明するための平面図である。
【図１２】打設試験における充填モルタルの第一試験の充填高さを示したコンタ図である。
【図１３】打設試験における充填モルタルの第二試験の打設手順を説明するための平面図である。
【図１４】打設試験における充填モルタルの第二試験の充填高さを示したコンタ図である。
【図１５】打設試験における充填モルタルの第三試験の打設手順を説明するための平面図である。
【図１６】打設試験における充填モルタルの第三試験の充填高さを示したコンタ図である。
【図１７】打設試験における遮蔽コンクリートの第一試験の表面仕上げ手順を説明するための平面図である。
【図１８】打設試験における遮蔽コンクリートの第一試験の表面高さを示したコンタ図である。
【図１９】打設試験における遮蔽コンクリートの第二試験の表面仕上げ手順を説明するための平面図である。
【図２０】打設試験における遮蔽コンクリートの第二試験の表面高さを示したコンタ図である。
【図２１】打設試験における遮蔽コンクリートの第三試験の表面仕上げ手順を説明するための平面図である。
【図２２】打設試験における遮蔽コンクリートの第三試験の表面高さを示したコンタ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態を、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態に係る余裕深度処分ピット内充填材打設システムは、地下５０ｍ程度より深い余裕深度に掘削されたトンネル（処分空洞）内に放射性廃棄物を埋設処分する際に、放射性廃棄物の容器の周囲に充填モルタルおよび遮蔽コンクリートを打設するためのものである。
【００２４】
図１に示すように、トンネル１内には、底部および側部から内側に向けて、埋戻し材層２（鉄筋コンクリート）、緩衝材層３（ベントナイト）の底部３ａ、低拡散材層５（モルタル）の底部５ａが構築され、その内側に鉄筋コンクリート造の処分ピット６の底部６ａと側壁部６ｂが構築され、低拡散材層５の側部５ｂが構築される。前記埋戻し材層２、緩衝材層３の底部３ａ、低拡散材層５（モルタル）の底部５ａ、側部５ｂ、および処分ピット６の底部６ａ、側壁部６ｂは、上部が開口した状態で構築される。処分ピット６の底部６ａ、側壁部６ｂの内部には、放射性廃棄物の容器７が複数並列される。容器７は、直方体形状の角型容器にて構成されており、処分ピット６の内壁や隣り合う容器７との間には、隙間があけられている。容器７は、縦横に複数列、上下に複数段に積み上げられて定置される。前記の隙間には、充填モルタル８が充填される。充填モルタル８が容器７の上端高さまで充填されたら、容器７および充填モルタル８を覆うように遮蔽コンクリート９が打設されて遮蔽層１０が構築される。遮蔽層１０が構築されたなら、その上部に処分ピット６の天板部６ｃが構築される。その後、緩衝材層３の側部３ｂ、低拡散材層５の上部５ｃ、緩衝材層３の上部３ｃが順次構築され、その上に上部埋戻し材層２ｃ（セメント系あるいは土質系）が構築される。
【００２５】
図２および図３は、処分ピット６の底部６ａと側壁部６ｂが構築されて上部が開口した状態を示している。図示するように、処分ピット６が設けられるトンネル１は、主要坑道１１から分岐して構築されている。トンネル１は、複数が所定の間隔をあけて並列して形成されている。主要坑道１１は、処分ピット６に打設される遮蔽コンクリート９の天端と同等のレベルの底面を有するように構築されている。主要坑道１１からは、移動式バケット１５やコンクリートフィニッシャー１６がトンネル１内に搬入される。トンネル１の主要坑道１１とは逆側には、連絡坑道１２が構築されて連通されている。連絡坑道１２は、トンネル１の底面と同等のレベルの底面を有するように構築されている。連絡坑道１２からは、充填モルタル８や遮蔽コンクリート９などを搬送するコンクリートミキサー車（図示せず）がトンネル１内に搬入される。トンネル１の連絡坑道１２側端部には、移動式バケット１５などを昇降させる昇降台１７が設けられている。トンネル１の底面のレベルで、コンクリートミキサー車から移動式バケット１５にモルタルやコンクリートを供給した後に、昇降台１７によって移動式バケット１５を上段に搬送し、充填モルタル８や遮蔽コンクリート９を打設する。
【００２６】
処分ピット６は、トンネル１の軸方向に所定の長さごとに分割されている。隣り合う処分ピット６は、トンネル幅方向に延在する側壁部６ｂによって区画されている。処分ピット６の幅方向両側の側壁部６ｂの上端面には、トンネル軸方向に延材するガイドレール１８が敷設されている。ガイドレール１８は、主要坑道１１側の端部から、昇降台１７まで延在して形成されており、その上を移動式バケット１５やコンクリートフィニッシャー１６などが走行する。各処分ピット６の内部には、放射性廃棄物を収容する容器７が並列される。容器７の並列作業から遮蔽コンクリート９で処分ピット６を閉塞するまでの間は、作業者が立ち入ることができないので遠隔作業を行う。トンネル１内には、処分ピット６と、主要坑道１１および連絡坑道１２を区画するための開閉式隔壁１９が、処分ピット６のエリアを挟むように設けられている。
【００２７】
余裕深度処分ピット内充填材打設システムは、処分ピット６上をトンネル軸方向に走行可能な走行台車２０と、この走行台車に配置された打設バケット２１と、トンネル軸方向に移動可能なフィニッシャー（コンクリートフィニッシャー１６）と、各部の作動を遠隔操作する制御装置６０とを備えている。走行台車２０と打設バケット２１は、移動式バケット１５の構成部材である。
【００２８】
図４に示すように、走行台車２０は、トンネル幅方向に延在して処分ピット６を跨ぐフレーム２２と、フレーム２２に複数設けられガイドレール１８（図３参照）上を回転する車輪２３とを備えている。フレーム２２は、平面視で矩形枠状を呈しており、ガイドレール１８に沿った一対の車輪支持部２２ａと、これら車輪支持部２２ａ，２２ａを連結するように配置された一対の連結部２２ｂとで構成されている。車輪支持部２２ａには、それぞれ車輪２３が複数個ずつ設けられている。複数の車輪２３そのうち一の車輪（例えば進行方向一端の車輪）２３には、エンコーダ（図示せず）が設けられており、走行台車２０の走行位置を計測するようになっている。また、予備のエンコーダが、別の車輪（例えば進行方向他端の車輪）２３に取り付けられており、前記エンコーダの故障時に使用するようになっている。連結部２２ｂは、一対の車輪支持部２２ａ間に架け渡されている。連結部２２ｂは、走行台車２０の進行方向前後に一対設けられ、所定の間隔をあけて配置されている。前後の連結部２２ｂ，２２ｂの間に、打設バケット２１が配置される。各連結部２２ｂの上には、その長手方向（トンネル幅方向）に延在するガイドレール２４がそれぞれ敷設されている。
【００２９】
また、連結部２２ｂの上には、レーザ距離計２５が設けられており、移動式バケット１５、ひいては打設位置の位置検出精度を高めている。レーザ距離計２５は、単一方向のみ測距するもので、走行台車２０が所定位置に停止した後に用いられ、車輪２３のスリップなどによるエンコーダの計測値誤差を最終補正する。さらに、フレーム２２には、ＩＤタグ検知装置２６が設けられており、トンネル１内の各部に設けられた位置情報を発信するＩＤタグ（図示せず）を検知することでも、走行台車２０の走行位置を確認するようになっている。
【００３０】
フレーム２２には、各種信号を送受信する送受信機３８が設けられている。送受信機３８は、車輪２３に設けられたエンコーダからの回転数データ、レーザ距離計２５やＩＤタグ検知装置２６からの取得データなどを制御装置６０に送信する。また、送受信機３８は、制御装置６０から送信された作動信号（車輪２３に設けられたモータの作動信号など）を受信する。
【００３１】
図６に示すように、フレーム２２には、パンタグラフ４３が設けられている。パンタグラフ４３は、トンネル１の側面に敷設された坑内給電架線４１に接触することで受電して移動式バケット１５の各装置に給電するようになっている。
【００３２】
図４に示すように、打設バケット２１は、ガイドレール２４上を走行する車輪支持フレーム２８に支持されており、連結部２２ｂの長手方向に移動可能となっている。車輪支持フレーム２８は、一対設けられており、走行台車２０の進行方向前後に所定の間隔をあけて配置されている。車輪支持フレーム２８は、ガイドレール２４上を回転する複数の車輪２７を備えている。車輪２７は、各車輪支持フレーム２８にそれぞれ複数個設けられている。車輪２７には、モータおよびエンコーダ（図示せず）が設けられており、打設バケット２１のトンネル幅方向位置を計測するようになっている。エンコーダは予備のものも設けられている。
【００３３】
打設バケット２１は、平面視でトンネル幅方向に長い長方形形状を呈しており、その下端部には一対の開口部２９が形成されている（図３参照）。開口部２９には開閉バルブ３０を備えた打設用配管３１が接続されている。打設用配管３１の下流側部分は、可撓性の部材で形成されており、打設点の高さを調整可能となっている。具体的には、打設用配管３１に介添棒３２を取り付け、その下流端にワイヤー３３を接続して、ワイヤー３３をウインチ３４で巻き上げることで、打設用配管３１の下流端を引き上げるようになっている。ウインチ３４は、車輪支持フレーム２８に支持されており、打設バケット２１と一緒にトンネル幅方向に移動する。ウインチ３４には、モータのエンコーダ（図示せず）が設けられており、ウインチ３４の巻上量を検知して制御することで、打設用配管３１の下流端の高さ位置を調整する。
【００３４】
車輪支持フレーム２８の上方には、ビデオカメラ３５と二次元レーザセンサ３６とレーザ距離計３７が設けられている。ビデオカメラ３５は、遠隔操作における各部の動作確認をするための施工用カメラである。ビデオカメラ３５は、両方の車輪支持フレーム２８にそれぞれ複数台固定されており、打設バケット２１の内部や、打設用配管３１の打設状態や、打設位置などを撮影できるように配置されている。二次元レーザセンサ３６は、容器７の周囲の隙間に向けて配置されており、充填モルタル８の出来形検測に使用する。二次元レーザセンサ３６も車輪支持フレーム２８に固定されており、車輪支持フレーム２８を移動させることで複数の検測断面を取得する。レーザ距離計３７は、打設バケット２１の位置を測定するためのものであり、両方の車輪支持フレーム２８のトンネル幅方向両側にそれぞれ設けられている。レーザ距離計３７は、トンネル幅方向外側を向いて配置されており、トンネル１の側壁間との距離を計測する。
【００３５】
車輪支持フレーム２８には、各種信号を送受信するアンテナ３９が設けられている。アンテナ３９は、各種取得データ（車輪２７やウインチ３４に設けられたエンコーダからの回転数データ、ビデオカメラ３５、二次元レーザセンサ３６からの映像データ、レーザ距離計３７からの測定データなど）を制御装置６０に送信する。また、アンテナ３９は、制御装置６０から送信された各種作動信号（車輪２７に設けられたモータの作動信号、ウインチ３４の作動信号や、開閉バルブ３０の開閉信号など）を受信する。
【００３６】
コンクリートフィニッシャー１６は、遮蔽コンクリート９の表面を平坦仕上げするためのものである。コンクリートフィニッシャー１６は、図５に示すように、ガイドレール１８上を回転する車輪５０を備えている。コンクリートフィニッシャー１６は、進行方向前進側に排土板形状のスクリードブレード５７が装着された公知のフィニッシャーに、位置測定装置や各種信号の送受信機を設けることで遠隔操作可能に構成されている。
【００３７】
具体的には、複数の車輪５０のうち一の車輪５０には、エンコーダ（図示せず）が設けられており、コンクリートフィニッシャー１６の走行位置を計測するようになっている。また、予備のエンコーダが、別の車輪５０に取り付けられており、前記エンコーダの故障時に使用するようになっている。コンクリートフィニッシャー１６には、ビデオカメラ５１と三次元レーザセンサ５２とレーザ距離計５３，５４とＩＤタグ検知装置５５がそれぞれ設けられている。ビデオカメラ５１は、コンクリートフィニッシャー１６の前後を撮影可能に配置されており、遮蔽コンクリート９の表面の仕上げ状態の確認に用いられる。三次元レーザセンサ５２は、遮蔽コンクリート９の表面に向けて配置されている。三次元レーザセンサ５２は、演算によって立体的な表示を可能としており、遮蔽コンクリート９の出来形検測に使用する。レーザ距離計５３は、トンネル軸方向を向いて配置されており、コンクリートフィニッシャー１６の走行位置を計測する。レーザ距離計５４は、トンネル幅方向外側を向いて配置されており、トンネル１の側壁間との距離を計測する。ＩＤタグ検知装置５５は、トンネル１内の各部に設けられた位置情報を発信するＩＤタグ（図示せず）を検知することで、コンクリートフィニッシャー１６の走行位置を確認する。ＩＤタグは、移動式バケット１５の位置確認を行うものと共通である。
【００３８】
コンクリートフィニッシャー１６には、各種信号を送受信するアンテナ５６が設けられている。アンテナ５６は、各種取得データ（車輪５０に設けられたエンコーダからの回転数データ、ビデオカメラ５１、三次元レーザセンサ５２からの映像データ、レーザ距離計５３，５４からの測定データなど）を制御装置６０に送信する。また、アンテナ５６は、制御装置６０から送信された各種作動信号（車輪５０に設けられたモータの作動信号や開閉バルブ３０の開閉信号など）を受信する。
【００３９】
図７に示すように、コンクリートフィニッシャー１６には、パンタグラフ４４が設けられている。パンタグラフ４４は、トンネル１の側面に敷設された坑内給電架線４１に接触することで受電して、コンクリートフィニッシャー１６の各部に給電するようになっている。
【００４０】
図４及び図５に示すように、制御装置６０は、処分ピット６から離れて配置され、作業員が遠隔操作を行うための制御室（図示せず）に設けられている。制御装置６０は、図示しない受信部と、表示部と、作動指示部と、送信部と、記憶部を有している。制御装置６０は、各部の動作が適宜為されるようにプログラムされたマイクロコンピュータにて構成されている。受信部は、移動式バケット１５の送受信機３８から送信された、車輪２３に設けられたエンコーダからの回転数データ、レーザ距離計２５やＩＤタグ検知装置２６からの取得データなどを受信して表示部に送信する。また、受信部は、コンクリートフィニッシャー１６のアンテナ５６から送信された、車輪５０に設けられたエンコーダからの回転数データ、ビデオカメラ５１、三次元レーザセンサ５２からの映像データ、レーザ距離計５３，５４からの測定データなどを受信して表示部に送信する。表示部では、受信した各種データがモニターなどの表示装置に表示され、作業員が各種状態を目視する。
【００４１】
作動指示部は、走行台車２０を所望のトンネル軸方向位置に走行させる走行指令を作成する走行指示部と、充填モルタル８または遮蔽コンクリート９の打設量に応じて開閉バルブ３０を開閉させる開閉指令を作成する開閉指示部を備えている。また、作動支持部は、その他に打設バケット２１の移動指令を作成する移動指示部も備えている。前記の各指令は、送信部に送られる。記憶部には、後記する充填モルタル８の打設位置および打設順序、遮蔽コンクリート９の打設位置および打設順序、並びにコンクリートフィニッシャー１６の移動順序が予め入力されている。作動指示部は、記憶部から各種情報を取り出して、打設位置および打設順序の情報を合わせて、各作動指令を送信部に送信する。送信部は、受信した作動指令に基づいて、車輪２７や車輪５０に設けられたモータの作動信号や、開閉バルブ３０の開閉信号を送信する。
【００４２】
以下に、移動式バケット１５を用いて充填モルタル８を処分ピット６内に並列された容器７の周囲の隙間に充填する手順を説明する。図８に示すように、容器７は、処分ピット６内に、周囲に格子状の隙間が形成されるように配列されている。ここで、前記隙間のうち、トンネル幅方向に延在してトンネル軸方向に間隔をあけて並ぶ複数の隙間を一端（図８中、左側の端）から順にＸｎ通り（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３…通り）とし、トンネル軸方向に延在してトンネル幅方向に間隔をあけて並ぶ複数の隙間を一端（図８中、下側の端）から順にＹｍ通り（Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３…通り）とする。
【００４３】
充填モルタル８を打設するに際しては、昇降台１７によって、移動式バケット１５を連絡坑道１２レベルに移動させておき、連絡坑道１２から搬入されたコンクリートミキサー車（図示せず）から、コンクリートポンプを用いて充填モルタル８を打設バケット２１内に積み込む。その後、昇降台１７を上昇させて、打設すべき処分ピット６上に走行させる。そして、ビデオカメラ３５の映像やレーザ距離計３７の計測データより打設位置を確認した後、ウインチ３４を回転させてワイヤー３３を送り出し打設用配管３１を所定の高さに下降させる。その後、開閉バルブ３０を開弁して、充填モルタル８を隙間に打設する。充填モルタル８の打設中は、ビデオカメラ３５の映像で、打設バケット２１内の充填モルタル８の残量や打設状況を監視する。なお、遮蔽コンクリート９の打設においても、前記と同様の作業工程を行う。
【００４４】
ここで、充填モルタル８の打設位置と打設順序について説明する。本実施形態では、充填モルタル８を、トンネル軸方向一端部から他端部に向かってｎが奇数番のＸｎ通り（Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５…通り）に順次打設した（充填材第一打設工程）後に、トンネル軸方向他端部から一端部に向かって未打設のｎが偶数番のＸｎ通り（Ｘ８、Ｘ６、Ｘ４…通り）に順次打設する（充填材第二打設工程）。つまり、充填モルタル８を一端から奇数番目の奇数番Ｘｎ通りで、小さい数字のＸｎ通りから大きい数字のＸ通りにかけて順次打設（Ｘｎ通りを一つ飛ばしで順次打設）した後に、充填モルタル８を他端側から偶数番Ｘ通りで、大きい数字のＸｎ通りから小さい数字のＸｎ通りにかけて順次打設（未打設のＸｎ通りを逆方向から一つ飛ばしで順次打設）する。なお、本実施形態では、奇数番Ｘｎ通りを先に打設した後に偶数番Ｘｎ通りを打設しているが、偶数番Ｘｎ通りを先に打設して奇数番Ｘｎ通りを後で打設するようにしてもよい。また、本実施形態では、充填材第一打設工程と充填材第二打設工程とを備えて移動式バケット１５が一往復しているが、打設量が多い場合は、さらに充填材第三打設工程、充填材第四打設工程…と適宜追加してもよい。
【００４５】
Ｘｎ通り上では、複数のＹｍ通りとの各交点を打設位置とする。本実施形態では、両端のＹ１通りおよびＹ６通りからそれぞれ一つ内側に入ったＹ２通りおよびＹ５通りとの交点を打設位置とする。つまり、図８に示す二箇所ずつ位置する交点Ｃ１から交点Ｃ４へと順次打設した後、交点Ｃ５から交点Ｃ８の順に打設する。なお、打設位置は、Ｘｎ通りと、前記したＹ２通りおよびＹ５通りとの交点に限定されるものではなく、処分ピット６の広さやＹｍ通りの本数に応じて、適宜変更可能である。たとえば、Ｘｎ通りと、一番外側のＹｍ通りとの交点であってもよいし、両端からそれぞれ二つ内側に入ったＹｍ通りとの交点であってもよい。さらに、本実施形態では、打設位置は、Ｘｎ通りと、二本のＹｍ通りとの交点としているが、Ｙｍ通りの本数が多いときは、三本以上のＹｍ通りとの交点で打設するようにしてもよい。なお、打設位置は、充填モルタル８の広がりを考慮すると原則的にＸｎ通りとＹｍ通りとの交点が好ましいが、必ずしもＸｎ通りとＹｍ通りとの交点に限定されるものではない。打設位置の箇所数に応じてトンネル幅方向にバランスよく打設できるように、交点と交点の間の溝部分に打設してもよい。たとえば、本実施形態の隙間の形状において打設位置を三箇所とする場合は、Ｘｎ通りと、Ｙ２通りおよびＹ５通りとの二つの交点と、Ｘｎ通り上で、Ｙ３通りとＹ４通りの中間点を打設位置とする。
【００４６】
次に、遮蔽コンクリート９の打設位置と打設順序、および表面仕上げについて説明する。遮蔽コンクリート９の打設も移動式バケット１５を用いて行う。本実施形態では、遮蔽コンクリート９を、他端（図８中、右側の端）のＸｎ通り（Ｘ８通り）から一つ内側に入ったＸｎ通り（Ｘ７通り）から、一端（図８中、左側の端）へと、各Ｘｎ通り毎に順次打設する。Ｘｎ通り上では、両端のＹｍ通り（Ｙ１通り）およびＹｍ通り（Ｙ６通り）からそれぞれ一つ内側に入ったＹｍ通り（Ｙ２通り）およびＹｍ通り（Ｙ５通り）との交点を打設位置とする（遮蔽コンクリート打設工程）。なお、遮蔽コンクリート９の打設位置および打設順序は、これに限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【００４７】
遮蔽コンクリート９の打設が終了したら、移動式バケット１５を打設の完了していない隣の処分ピット６上に移動させて、コンクリートフィニッシャー１６を遮蔽コンクリート９上に移動させる。仕上げ作業は、コンクリートフィニッシャー１６を前進させて、スクリードブレード５７の前面を使って、押しながら遮蔽コンクリートの表面を剥ぎ取るように仕上げる押し仕上げ施工を行う（仕上げ工程）。
【００４８】
以上のような構成の余裕深度処分ピット内充填材打設システムによれば、走行台車２０を打設位置上まで走行させて開閉バルブ３０を開弁すれば、充填モルタル８と遮蔽コンクリート９を打設バケット２１から短距離で落下させて打設できるので、充填材（充填モルタル８と遮蔽コンクリート９）の移動距離を短くできる。したがって、充填モルタル８のフレッシュ性状の変化を抑制できる。また、本実施形態によれば、トンネル１内には、移動式バケット１５とコンクリートフィニッシャー１６と坑内給電架線４１を設ければよく、従来のように長距離配管を必要としないので、装置の構造が単純となり、コストやメンテナンス負担を低減できる。また、開閉バルブ３０は２ヶ所だけであるので、トラブル発生リスクが大幅に減少する。さらには、レーザ距離計３７、エンコーダなどの計測装置や、ビデオカメラ３５、二次元レーザセンサ３６などの監視装置によって、施工状況に応じた精度の高い遠隔操作を行うことができる。
【００４９】
また、本実施形態では、前記のように充填モルタル８を少量ずつ処分ピット６の平面全体に渡って分散して打設したことによって、充填モルタル８が各隙間にバランスよく打設されるので、打設された充填モルタル８の表面を均さなくてもセルフレベリング効果によって、平坦度を高めることができる。
【００５０】
一方、遮蔽コンクリート９においては、充填モルタル８よりも流動性が低いが、打設完了後にコンクリートフィニッシャー１６で仕上げ加工を行うことで、遮蔽コンクリート９の表面の平坦度を高めることができる。
【００５１】
次に、充填モルタル８および遮蔽コンクリート９の平坦度について行った確認実験について説明する。確認試験は、格子状に形成した隙間Ｓに充填モルタルを打設した実験（図９参照）と、同規模の底面積の枠内に遮蔽コンクリートを打設した実験（図１０参照）をそれぞれ行った。打設バケットとして、容量２．０ｍ３のバケットを２基用いた。バケットの下部には５インチの吐出口が形成されている。なお、放射性廃棄物の容器の大きさは１．６ｍ×１．６ｍと設定して隙間Ｓを形成した。コンクリートフィニッシャーとして、エンジン式バイブレータを装備した簡易フィニッシャーを用いた。
【００５２】
充填モルタルの確認実験では、図９中、Ｘｎ通りとＹｍ通りの各交点において、充填モルタルの表面高さを計測した。交点の円の中の数字は、計測ポイントを示す。遮蔽コンクリートの確認実験では、図１０中、格子状に組まれた通り線の交点において、遮蔽コンクリートの表面高さを計測した、交点の円の中の数字は、計測ポイントを示す。
【００５３】
充填モルタルと遮蔽コンクリートの配合は、下記の表１に示すようになっている。なお、充填モルタルについては、放射性廃棄物が発熱することを考慮して、高温環境下で６０分間高い流動性を保持するものとした。
【００５４】
【表１】
【００５５】
充填モルタルの確認試験は、図１１，１３，１５に示す３つのケースの打設手順について行った。図１５に示す打設順序が本実施形態の打設手順である。図１１，１３に示す打設手順は、比較例である。
【００５６】
充填モルタルの第一試験では、２台のコンクリートミキサー車に分けてバケット内に充填モルタルを積み込んだ。図１１に示すように、打設手順は、まず、１台めのコンクリートミキサー車から積み込んだ充填モルタルを、Ｘ１通りとＹ２通りとの交点、およびＸ１通りとＹ４通りとの交点（太線の円にて囲む計測点５，１３）に０．２５ｍ３ずつ打設した後、Ｘ３通りとＹ２通りとの交点、およびＸ３通りとＹ４通りとの交点（太線の四角にて囲む計測点７，１５）に０．２５ｍ３ずつ打設する。計測点７，１５の打設が完了したら、２台めのコンクリートミキサー車から充填モルタルを積み込み、計測点５，１３に打設した後、計測点７，１５に打設する。
【００５７】
この第一試験によれば、充填モルタルの表面は、硬化後、図１２に示すように、最終的に打設した計測点７，１５の周囲が高い形状となる。具体的な数値は、下記の表２に示すように、１台めのコンクリートミキサー車分の充填モルタルの打設が完了した時点で、充填高さの平均値は１５７ｍｍであり、最大値は１７１ｍｍ、最小値は１２５ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は４６ｍｍである。２台めのコンクリートミキサー車分の充填モルタルの打設が完了した時点で、充填高さの平均値は３１６ｍｍであり、最大値は３３０ｍｍ、最小値は３００ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は３０ｍｍである。さらに、硬化後の充填モルタルでは、充填高さの平均値は３１５ｍｍであり、最大値は３２９ｍｍ、最小値は３００ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は２９ｍｍである。
【００５８】
【表２】
【００５９】
充填モルタルの第二試験は、３台のコンクリートミキサー車に分けてバケット内に充填モルタルを積み込む。図１３に示すように、打設手順は、まず、１台めのコンクリートミキサー車から積み込んだ充填モルタルを、Ｘ１通りとＹ４通りとの交点（太線の円にて囲む計測点１３）に０．５ｍ３打設した後、Ｘ４通りとＹ２通りとの交点（太線の四角にて囲む計測点８）に０．５ｍ３打設する。計測点８の打設が完了したら、２台めのコンクリートミキサー車から充填モルタルを積み込み、計測点１３に１．０ｍ３打設した後、計測点８に１．０ｍ３打設する。その後、３台めの充填モルタルは、２台めと同様の打設を行う。
【００６０】
この第二試験によれば、充填モルタルの表面は、硬化後、図１４に示すように、最終的に打設した計測点８の周囲が高い形状となる。具体的な数値は、下記の表３に示すように、１台めのコンクリートミキサー車分の充填モルタルの打設が完了した時点で、充填高さの平均値は１５３ｍｍであり、最大値は１８３ｍｍ、最小値は１１５ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は６８ｍｍである。２台めのコンクリートミキサー車分の充填モルタルの打設が完了した時点で、充填高さの平均値は４６０ｍｍであり、最大値は４７４ｍｍ、最小値は４４７ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は２７ｍｍである。３台めのコンクリートミキサー車分の充填モルタルの打設が完了した時点で、充填高さの平均値は７６４ｍｍであり、最大値は７７９ｍｍ、最小値は７５１ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は２８ｍｍである。さらに、硬化後の充填モルタルでは、充填高さの平均値は７６４ｍｍであり、最大値は７７７ｍｍ、最小値は７５１ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は２６ｍｍである。
【００６１】
【表３】
【００６２】
充填モルタルの第三試験は、３台のコンクリートミキサー車に分けてバケット内に充填モルタルを積み込む。図１５に示すように、打設手順は、まず、１台めのコンクリートミキサー車から積み込んだ充填モルタルを、Ｘ１通りとＹ２通りとの交点、およびＸ１通りとＹ４通りとの交点（太線の円にて囲む計測点５，１３）に０．２５ｍ３ずつ打設した後、Ｘ３通りとＹ２通りとの交点、およびＸ３通りＹ４通りとの交点（太線の円にて囲む計測点７，１５）に０．２５ｍ３ずつ打設する。計測点７，１５の打設が完了したら、２台めのコンクリートミキサー車から充填モルタルを積み込み、Ｘ４通りとＹ２通りとの交点、およびＸ４通りとＹ４通りとの交点（太線の四角にて囲む計測点８，１６）に０．２５ｍ３ずつ打設した後、Ｘ２通りとＹ２通りとの交点、およびＸ２通りとＹ４通りとの交点（太線の四角にて囲む計測点６，１４）に０．２５ｍ３ずつ打設する。計測点６，１４の打設が完了したら、３台めのコンクリートミキサー車から積み込んだ充填モルタルを、Ｘ１通りとＹ２通りとの交点、およびＸ１通りとＹ４通りとの交点（太線の円にて囲む計測点５，１３）に０．２５ｍ３ずつ打設した後、Ｘ３通りとＹ２通りとの交点、およびＸ３通りとＹ４通りとの交点（太線の円にて囲む計測点７，１５）に０．２５ｍ３ずつ打設する。
【００６３】
この第三試験によれば、充填モルタルの表面は、硬化後、図１６に示すように、全体的に略平坦な形状となる。具体的な数値は、下記の表４に示すように、１台めのコンクリートミキサー車分の充填モルタルの打設が完了した時点で、充填高さの平均値は１５４ｍｍであり、最大値は１７５ｍｍ、最小値は１３７ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は３８ｍｍである。２台めのコンクリートミキサー車分の充填モルタルの打設が完了した時点で、充填高さの平均値は４７６ｍｍであり、最大値は４８５ｍｍ、最小値は４６５ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は２０ｍｍである。３台めのコンクリートミキサー車分の充填モルタルの打設が完了した時点で、充填高さの平均値は８０４ｍｍであり、最大値は８０９ｍｍ、最小値は７９６ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は１３ｍｍである。さらに、硬化後の充填モルタルでは、充填高さの平均値は８０３ｍｍであり、最大値は８０９ｍｍ、最小値は７９８ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は１１ｍｍである。
【００６４】
【表４】
【００６５】
以上の充填モルタルの第一試験から第三試験の結果を比較すると、いずれのケースでも、硬化後の最大レベル差は、平均値±２ｃｍの範囲内であるので、管理基準目標値の条件を満たしている。その中でも、本実施形態に対応する第三試験のように、打設地点を多数設定し少量ずつ打設するとともに、Ｘｎ通りに一つ飛ばしで打設し、戻り方向では、未打設のＸｎ通りに一つ飛ばしで打設することで、硬化後の最大レベル差が１１ｍｍと最小値となることが確認された。つまり、本実施形態の打設手順が、比較例と比べて高いセルフレベリング性の改善効果が得られることが確認された。なお、充填モルタルについては、硬化後の仕上がり時の表面の平坦性の要求レベルに応じて、平坦性を重視するか、施工の合理性を重視するのかを判断し、打設手順を適宜選定すれば、より合理的な施工が可能となる。
【００６６】
遮蔽コンクリートの確認試験は、図１７，１９，２１に示す３つのケースの打設手順および仕上げ手順について行った。図１９に示すケースが本実施形態のコンクリートフィニッシャーの仕上げ手順である。
【００６７】
遮蔽コンクリートの第一試験は、４台のコンクリートミキサー車に分けてバケット内に遮蔽コンクリートを積み込む。図１７に示すように、打設手順は、まず、１台めのコンクリートミキサー車から積み込んだ遮蔽コンクリートを、太線の円にて囲む計測点９，１９に０．５ｍ３ずつ打設した後、太線の四角にて囲む計測点８，１８に０．５ｍ３ずつ打設し、さらに、太線の三角にて囲む計測点７，１７に０．５ｍ３ずつ打設する。その後、２台めのコンクリートミキサー車から遮蔽コンクリートを積み込み、計測点９，１９、計測点８，１８、計測点７，１７の順に各点にそれぞれ０．６７ｍ３ずつ打設する。３台めのコンクリートミキサー車からの遮蔽コンクリートも２台めと同様の順序および打設量で遮蔽コンクリートを打設する。４台めのコンクリートミキサー車からの遮蔽コンクリートは、１台めと同様の順序および打設量で遮蔽コンクリートを打設する。遮蔽コンクリートの打設が完了したら、コンクリートフィニッシャーを計測点７，１７から計測点９，１９へ向かう方向へと後退させ、前進側に装着した排土板形状のスクリードブレードの後面を使って、引きながら遮蔽コンクリートの表面を均すように仕上げる引き仕上げ施工を行う。
【００６８】
この第一試験によれば、遮蔽コンクリートの表面は、仕上げ後、図１８に示すように、打設順序が遅い地点とコンクリートフィニッシャーの移動方向下流側の地点が高くなっており、その間の中間部分が低くなっている。具体的な数値は、下記の表５に示すように、１台めのコンクリートミキサー車分の遮蔽コンクリートの打設が完了した時点で、表面高さの平均値は１０８ｍｍであり、最大値は１３２ｍｍ、最小値は６６ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は６６ｍｍである。以下、２台め、３台め、４台めのコンクリートミキサー車分の遮蔽コンクリートの打設が完了した時点では、最大レベル差は、それぞれ４３ｍｍ、４８ｍｍ、９４ｍｍである。コンクリートフィニッシャーによる仕上げ後は、表面高さの平均値は５２４ｍｍであり、最大値は５４０ｍｍ、最小値は５０６ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は３４ｍｍである。
【００６９】
【表５】
【００７０】
遮蔽コンクリートの第二試験は、３台のコンクリートミキサー車に分けてバケット内に遮蔽コンクリートを積み込む。図１９に示すように、打設手順は、まず、１台めのコンクリートミキサー車から積み込んだ遮蔽コンクリートを、太線の円にて囲む計測点７，１７に０．５ｍ３ずつ打設した後、太線の四角にて囲む計測点８，１８に０．５ｍ３ずつ打設し、さらに、太線の三角にて囲む計測点９，１９に０．５ｍ３ずつ打設する。その後、２台めのコンクリートミキサー車から遮蔽コンクリートを積み込み、計測点９，１９、計測点８，１８、計測点７，１７の順に各点にそれぞれ０．６７ｍ３ずつ打設する。３台めのコンクリートミキサー車からの遮蔽コンクリートは、１台めと同様の順序で、各点にそれぞれ０．６７ｍ３ずつ打設する。遮蔽コンクリートの打設が完了したら、コンクリートフィニッシャーを、計測点９，１９から計測点７，１７へ向かう方向へと前進させ、前進側に装着した排土板形状のスクリードブレードの前面を使って、押しながら遮蔽コンクリートの表面を剥ぎ取るように仕上げる押し仕上げ施工を行う。
【００７１】
この第二試験によれば、遮蔽コンクリートの表面は、仕上げ後、図２０に示すように、全体的に略平坦となっている。具体的な数値は、下記の表６に示すように、１台めのコンクリートミキサー車分の遮蔽コンクリートの打設が完了した時点で、表面高さの平均値は４９０ｍｍであり、最大値は５１１ｍｍ、最小値は４３９ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は７２ｍｍである。以下、２台め、３台めのコンクリートミキサー車分の遮蔽コンクリートの打設が完了した時点では、最大レベル差は、それぞれ５６ｍｍ、７５ｍｍである。コンクリートフィニッシャーによる仕上げ後は、表面高さの平均値は７５６ｍｍであり、最大値は７７０ｍｍ、最小値は７３６ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は３４ｍｍである。硬化後の表面高さの平均値は７５６ｍｍであり、最大値は７６８ｍｍ、最小値は７１８ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は５０ｍｍである。
【００７２】
【表６】
【００７３】
遮蔽コンクリートの第三試験は、７台のコンクリートミキサー車に分けてバケット内に遮蔽コンクリートを積み込む。図２１に示すように、打設手順は、まず、１台めのコンクリートミキサー車から積み込んだ遮蔽コンクリートを、太線の円にて囲む計測点９，１９に０．５ｍ３ずつ打設した後、太線の四角にて囲む計測点８，１８に０．５ｍ３ずつ打設し、さらに、太線の三角にて囲む計測点９，１９に０．５ｍ３ずつ打設する。その後、２台めのコンクリートミキサー車から遮蔽コンクリートを積み込み、計測点９，１９、計測点８，１８、計測点７，１７の順に各点にそれぞれ０．６７ｍ３ずつ打設する。３台めから６台めのコンクリートミキサー車からの遮蔽コンクリートも、２台めと同様の順序および打設量で打設する。７台めのコンクリートミキサー車からの遮蔽コンクリートは、１台めと同様の順序および打設量で打設する。遮蔽コンクリートの打設が完了したら、コンクリートフィニッシャーを、計測点７，１７から計測点９，１９へ向かう方向へと後退させて引き仕上げ施工を行った後、計測点９，１９から計測点７，１７へ向かう方向へと前進させて押し仕上げ施工を行う。なお、本試験では、押し仕上げ施工後１０分後に、図２１の右側半面で実験的に再震動仕上げを実施した。
【００７４】
この第三試験によれば、遮蔽コンクリートの表面は、仕上げ後、図２２に示すように、全体的に略平坦となっている。具体的な数値は、下記の表７に示すように、１台めのコンクリートミキサー車分の遮蔽コンクリートの打設が完了した時点で、表面高さの平均値は１１６ｍｍであり、最大値は１３９ｍｍ、最小値は６９ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は７０ｍｍである。以下、２台めから７台めのコンクリートミキサー車分の遮蔽コンクリートの打設が完了した時点では、最大レベル差は、それぞれ１２６ｍｍ、７６ｍｍ、９１ｍｍ、５５ｍｍ、５６ｍｍ、６０ｍｍである。コンクリートフィニッシャーによる引き仕上げ後（仕上げ後１）は、表面高さの平均値は１００８ｍｍであり、最大値は１０２６ｍｍ、最小値は９６８ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は５８ｍｍである。コンクリートフィニッシャーによる押し仕上げ後（仕上げ後２）は、表面高さの平均値は１００６ｍｍであり、最大値は１０１７ｍｍ、最小値は９７１ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は４６ｍｍである。再振動仕上げ後（仕上げ後３）は、表面高さの平均値は１００７ｍｍであり、最大値は１０１７ｍｍ、最小値は９７１ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は４６ｍｍである。硬化後の表面高さの平均値は１００５ｍｍであり、最大値は１０１６ｍｍ、最小値は９７８ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は３８ｍｍである。
【００７５】
【表７】
【００７６】
以上の遮蔽コンクリートの第一試験から第三試験の結果を比較すると、いずれのケースでも、仕上げ前の最大レベル差が、およそ５０〜１００ｍｍの範囲で大きい数値となっていた。これは、遮蔽コンクリートは、充填モルタルに比べて流動性が劣るためであると考えられる。また、コンクリートフィニッシャーを用いた平坦仕上げを行うと、最大レベル差が５０ｍｍ以下となり、仕上げ効果が得られることが確認された。仕上げ手順の違いによる平坦仕上げ性状の違いについては、いずれのケースにおいても、最大レベル差が許容値以下になる結果が概ね得られたが、前進側に装着した排土板形状のスクリードブレードの前面を使って、押しながら遮蔽コンクリートの表面を剥ぎ取るように仕上げた押し仕上げ施工（第二試験）の性状が最も良好であることが分かった。
【００７７】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。たとえば、本実施形態では、コンクリートフィニッシャー１６を移動式バケット１５と別体で設けているが、フィニッシャーを移動式バケット１５に装着して、走行台車２０を走行させることで遮蔽コンクリート９の表面仕上げを行うようにしてもよい。
【００７８】
また、本実施形態では、打設バケット２１が走行台車２０に対してトンネル幅方向に移動可能であったが、これに限定されるものではなく、走行台車２０に固定してもよい。この場合、打設バケットの開口部は、その個数に応じて、トンネル幅方向にバランスよく配置しておく。
【符号の説明】
【００７９】
１ トンネル
６ 処分ピット
７ 容器
８ 充填モルタル
９ 遮蔽コンクリート
１６ コンクリートフィニッシャー
２０ 走行台車
２１ 打設バケット
３０ 開閉バルブ
６０ 制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、余裕深度処分ピット内充填材打設システムおよび打設方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
余裕深度処分施設は、低レベル放射性廃棄物のうち放射性濃度が比較的高いものを埋設する施設であって、例えば地下５０ｍ程度の深度に掘削した処分空洞内に廃棄物を埋設処分するものである。廃棄物は角型容器に収容されて処分ピット内に縦横に複数列・複数段に積み上げられて定置される。角型容器の周囲には充填材（充填モルタルおよび上部遮蔽コンクリート）によって遮蔽体が形成され、放射線を遮蔽する。
【０００３】
ところで、充填材の充填作業は、定置した放射性廃棄物が曝露した状態での作業となることから、処分空洞の両端を遮蔽扉で遮蔽して、内部を隔離し完全無人化施工とする必要がある。従来提案されている充填作業は、安全区域から処分ピットまで延びる配管を設け、高圧ポンプによって、充填材を圧送するというものである（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３４１０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記の充填方法では、処分空洞の限られたスペースの中で多数の配管を配置するために配管施工が複雑で圧送時に充填材が閉塞する虞があること、また、長距離圧送となるのでポンプおよび配管への負担が大きく特殊車両と高圧配管が必要となる問題がある。また、充填材のフレッシュ性状が、長距離圧送により変化してしまう問題もあると考えられる。
【０００６】
このような観点から、本発明は、構造が簡単で且つ短距離の移送で充填材を打設でき、充填材のフレッシュ性状の変化を抑制できる余裕深度処分ピット内充填材打設システムおよび打設方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決するために、請求項１に係る発明は、トンネル内に設けられた余裕深度処分施設の処分ピット内に並列される放射性廃棄物の容器の周囲の隙間に充填モルタルを打設し、さらに前記容器の上部に遮蔽コンクリートを打設するための余裕深度処分ピット内充填材打設システムであって、前記処分ピット上をトンネル軸方向に走行可能な走行台車と、前記走行台車に配置され下端部に開閉バルブが設けられた打設バケットと、各部の作動を遠隔操作する制御装置と、を備えており、前記制御装置は、前記走行台車を所望のトンネル軸方向位置に走行させる走行指示部と、前記充填モルタルまたは前記遮蔽コンクリートの打設量に応じて前記開閉バルブを開閉させる開閉指示部とを備えていることを特徴とする余裕深度処分ピット内充填材打設システムである。
【０００８】
このような構成によれば、走行台車を打設位置上まで走行させて開閉バルブを開弁すれば、充填モルタルと遮蔽コンクリートを打設バケットから短距離で落下させて打設できるので、充填材（充填モルタルと遮蔽コンクリート）のフレッシュ性状の変化を抑制できる。また、従来のように長距離配管を必要としないので、装置の構造が単純となり、コストやメンテナンス負担を低減できる。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、前記開閉バルブが、トンネル幅方向に間隔をあけて複数設けられており、前記容器は、その周囲に格子状の隙間が形成されるように配列されており、前記隙間のうち、トンネル幅方向に延在してトンネル軸方向に間隔をあけて並ぶ複数の隙間を一端から順にＸｎ通りとしたときに、前記制御部は、前記充填モルタルを、トンネル軸方向一端部から他端部に向かってｎが奇数番の前記Ｘｎ通りに順次打設した後に、トンネル軸方向他端部から一端部に向かってｎが偶数番の前記Ｘｎ通りに順次打設するように、あるいはトンネル軸方向一端部から他端部に向かってｎが偶数番の前記Ｘｎ通りに順次打設した後に、トンネル軸方向他端部から一端部に向かってｎが奇数番の前記Ｘｎ通りに順次打設するように、前記走行台車を移動させるとともに前記開閉バルブを開閉させることを特徴とする。
【００１０】
このような構成によれば、充填モルタルが隙間にバランスよく打設されるので、打設された充填モルタルの表面を均さなくても平坦度を高めることができる。
【００１１】
さらに、前記隙間のうち、トンネル軸方向に延在してトンネル幅方向に間隔をあけて並ぶ複数の隙間を一端から順にＹｍ通りとしたときに、前記充填モルタルは、前記Ｘｎ通りと複数の前記Ｙｍ通りとの各交点から打設されることが好ましい。
【００１２】
このような構成によれば、充填モルタルが打設位置からＸｎ通りとＹｍ通りの両方に直接広がるので、充填モルタルの表面の平坦度をより一層高めることができる。
【００１３】
また、前記処分ピットを跨いで配置されトンネル軸方向に移動可能なフィニッシャーをさらに備え、前記制御部は、前記遮蔽コンクリートの打設完了後に、前記フィニッシャーを移動させることが好ましい。
【００１４】
このような構成によれば、フィニッシャーによって遮蔽コンクリートの表面の平坦度を高めることができる。
【００１５】
さらに、請求項５に係る発明は、トンネル内に設けられた余裕深度処分施設の処分ピット内に並列される放射性廃棄物の容器の周囲の隙間に充填モルタルを打設し、さらに前記容器の上部に遮蔽コンクリートを打設するための余裕深度処分ピット内充填材打設方法であって、前記容器を、その周囲に格子状の隙間が形成されるように配列し、前記隙間のうち、トンネル幅方向に延在してトンネル軸方向に間隔をあけて並ぶ複数の隙間を一端から順にＸｎ通りとしたときに、前記処分ピット上をトンネル軸方向に走行可能な走行台車に設けられた打設バケットから前記充填モルタルを前記隙間に打設するに際して、前記充填モルタルをトンネル軸方向一端部から他端部に向かってｎが奇数番または偶数番の前記Ｘｎ通りに順次打設する充填材第一打設工程と、トンネル軸方向他端部から一端部に向かって未打設の前記Ｘｎ通りに順次打設する充填材第二打設工程とを備えていることを特徴とする余裕深度処分ピット内充填材打設方法である。
【００１６】
このような方法によれば、充填モルタルと遮蔽コンクリートを打設バケットから短距離で落下させて打設できるので、充填材（充填モルタルと遮蔽コンクリート）のフレッシュ性状の変化を抑制できる。また、従来のように長距離配管を必要としないので、装置の構造が単純となり、コストやメンテナンス負担を低減できる。さらに、充填モルタルを隙間にバランスよく打設できるので、打設された充填モルタルの表面を均さなくても平坦度を高めることができる。
【００１７】
また、本発明は、前記隙間のうち、トンネル軸方向に延在してトンネル幅方向に間隔をあけて並ぶ複数の隙間を一端から順にＹｍ通りとしたときに、前記充填材第一打設工程と前記充填材第二打設工程とにおいて、前記充填モルタルを、前記Ｘｎ通りと複数の前記Ｙｍ通りとの各交点から打設することを特徴とする。
【００１８】
このような方法によれば、充填モルタルが打設位置からＸｎ通りとＹｍ通りの両方に直接広がるので、充填モルタルの表面の平坦度をより一層高めることができる。
【００１９】
さらに、本発明は、前記遮蔽コンクリートの打設完了後に、前記処分ピットを跨いで配置されたフィニッシャーをトンネル軸方向に移動させて、前記遮蔽コンクリートの表面を均して平坦仕上げをおこなう仕上げ工程をさらに備えたことを特徴とする。
【００２０】
このような方法によれば、フィニッシャーによる表面仕上げによって遮蔽コンクリートの表面の平坦度を高めることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、構造が簡単で且つ短距離の移送で充填材を打設でき、充填材のフレッシュ性状を変化させることがないといった優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】トンネルを幅方向に切った断面図である。
【図２】トンネルを軸方向に切った断面図である。
【図３】トンネル内の処分ピットを示した平面図である。
【図４】打設システムの打設装置を示した概略構成図である。
【図５】打設システムの平坦仕上げ装置を示した概略構成図である。
【図６】充填モルタルの打設工程を示したトンネルの断面図である。
【図７】遮蔽コンクリートの平坦仕上げ工程を示したトンネルの断面図である。
【図８】処分ピット内の容器の並列状態を示した拡大平面図である。
【図９】打設試験における充填モルタルの充填高さの計測点を示した平面図である。
【図１０】打設試験における遮蔽コンクリートの表面高さの計測点を示した平面図である。
【図１１】打設試験における充填モルタルの第一試験の打設手順を説明するための平面図である。
【図１２】打設試験における充填モルタルの第一試験の充填高さを示したコンタ図である。
【図１３】打設試験における充填モルタルの第二試験の打設手順を説明するための平面図である。
【図１４】打設試験における充填モルタルの第二試験の充填高さを示したコンタ図である。
【図１５】打設試験における充填モルタルの第三試験の打設手順を説明するための平面図である。
【図１６】打設試験における充填モルタルの第三試験の充填高さを示したコンタ図である。
【図１７】打設試験における遮蔽コンクリートの第一試験の表面仕上げ手順を説明するための平面図である。
【図１８】打設試験における遮蔽コンクリートの第一試験の表面高さを示したコンタ図である。
【図１９】打設試験における遮蔽コンクリートの第二試験の表面仕上げ手順を説明するための平面図である。
【図２０】打設試験における遮蔽コンクリートの第二試験の表面高さを示したコンタ図である。
【図２１】打設試験における遮蔽コンクリートの第三試験の表面仕上げ手順を説明するための平面図である。
【図２２】打設試験における遮蔽コンクリートの第三試験の表面高さを示したコンタ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための形態を、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態に係る余裕深度処分ピット内充填材打設システムは、地下５０ｍ程度より深い余裕深度に掘削されたトンネル（処分空洞）内に放射性廃棄物を埋設処分する際に、放射性廃棄物の容器の周囲に充填モルタルおよび遮蔽コンクリートを打設するためのものである。
【００２４】
図１に示すように、トンネル１内には、底部および側部から内側に向けて、埋戻し材層２（鉄筋コンクリート）、緩衝材層３（ベントナイト）の底部３ａ、低拡散材層５（モルタル）の底部５ａが構築され、その内側に鉄筋コンクリート造の処分ピット６の底部６ａと側壁部６ｂが構築され、低拡散材層５の側部５ｂが構築される。前記埋戻し材層２、緩衝材層３の底部３ａ、低拡散材層５（モルタル）の底部５ａ、側部５ｂ、および処分ピット６の底部６ａ、側壁部６ｂは、上部が開口した状態で構築される。処分ピット６の底部６ａ、側壁部６ｂの内部には、放射性廃棄物の容器７が複数並列される。容器７は、直方体形状の角型容器にて構成されており、処分ピット６の内壁や隣り合う容器７との間には、隙間があけられている。容器７は、縦横に複数列、上下に複数段に積み上げられて定置される。前記の隙間には、充填モルタル８が充填される。充填モルタル８が容器７の上端高さまで充填されたら、容器７および充填モルタル８を覆うように遮蔽コンクリート９が打設されて遮蔽層１０が構築される。遮蔽層１０が構築されたなら、その上部に処分ピット６の天板部６ｃが構築される。その後、緩衝材層３の側部３ｂ、低拡散材層５の上部５ｃ、緩衝材層３の上部３ｃが順次構築され、その上に上部埋戻し材層２ｃ（セメント系あるいは土質系）が構築される。
【００２５】
図２および図３は、処分ピット６の底部６ａと側壁部６ｂが構築されて上部が開口した状態を示している。図示するように、処分ピット６が設けられるトンネル１は、主要坑道１１から分岐して構築されている。トンネル１は、複数が所定の間隔をあけて並列して形成されている。主要坑道１１は、処分ピット６に打設される遮蔽コンクリート９の天端と同等のレベルの底面を有するように構築されている。主要坑道１１からは、移動式バケット１５やコンクリートフィニッシャー１６がトンネル１内に搬入される。トンネル１の主要坑道１１とは逆側には、連絡坑道１２が構築されて連通されている。連絡坑道１２は、トンネル１の底面と同等のレベルの底面を有するように構築されている。連絡坑道１２からは、充填モルタル８や遮蔽コンクリート９などを搬送するコンクリートミキサー車（図示せず）がトンネル１内に搬入される。トンネル１の連絡坑道１２側端部には、移動式バケット１５などを昇降させる昇降台１７が設けられている。トンネル１の底面のレベルで、コンクリートミキサー車から移動式バケット１５にモルタルやコンクリートを供給した後に、昇降台１７によって移動式バケット１５を上段に搬送し、充填モルタル８や遮蔽コンクリート９を打設する。
【００２６】
処分ピット６は、トンネル１の軸方向に所定の長さごとに分割されている。隣り合う処分ピット６は、トンネル幅方向に延在する側壁部６ｂによって区画されている。処分ピット６の幅方向両側の側壁部６ｂの上端面には、トンネル軸方向に延材するガイドレール１８が敷設されている。ガイドレール１８は、主要坑道１１側の端部から、昇降台１７まで延在して形成されており、その上を移動式バケット１５やコンクリートフィニッシャー１６などが走行する。各処分ピット６の内部には、放射性廃棄物を収容する容器７が並列される。容器７の並列作業から遮蔽コンクリート９で処分ピット６を閉塞するまでの間は、作業者が立ち入ることができないので遠隔作業を行う。トンネル１内には、処分ピット６と、主要坑道１１および連絡坑道１２を区画するための開閉式隔壁１９が、処分ピット６のエリアを挟むように設けられている。
【００２７】
余裕深度処分ピット内充填材打設システムは、処分ピット６上をトンネル軸方向に走行可能な走行台車２０と、この走行台車に配置された打設バケット２１と、トンネル軸方向に移動可能なフィニッシャー（コンクリートフィニッシャー１６）と、各部の作動を遠隔操作する制御装置６０とを備えている。走行台車２０と打設バケット２１は、移動式バケット１５の構成部材である。
【００２８】
図４に示すように、走行台車２０は、トンネル幅方向に延在して処分ピット６を跨ぐフレーム２２と、フレーム２２に複数設けられガイドレール１８（図３参照）上を回転する車輪２３とを備えている。フレーム２２は、平面視で矩形枠状を呈しており、ガイドレール１８に沿った一対の車輪支持部２２ａと、これら車輪支持部２２ａ，２２ａを連結するように配置された一対の連結部２２ｂとで構成されている。車輪支持部２２ａには、それぞれ車輪２３が複数個ずつ設けられている。複数の車輪２３そのうち一の車輪（例えば進行方向一端の車輪）２３には、エンコーダ（図示せず）が設けられており、走行台車２０の走行位置を計測するようになっている。また、予備のエンコーダが、別の車輪（例えば進行方向他端の車輪）２３に取り付けられており、前記エンコーダの故障時に使用するようになっている。連結部２２ｂは、一対の車輪支持部２２ａ間に架け渡されている。連結部２２ｂは、走行台車２０の進行方向前後に一対設けられ、所定の間隔をあけて配置されている。前後の連結部２２ｂ，２２ｂの間に、打設バケット２１が配置される。各連結部２２ｂの上には、その長手方向（トンネル幅方向）に延在するガイドレール２４がそれぞれ敷設されている。
【００２９】
また、連結部２２ｂの上には、レーザ距離計２５が設けられており、移動式バケット１５、ひいては打設位置の位置検出精度を高めている。レーザ距離計２５は、単一方向のみ測距するもので、走行台車２０が所定位置に停止した後に用いられ、車輪２３のスリップなどによるエンコーダの計測値誤差を最終補正する。さらに、フレーム２２には、ＩＤタグ検知装置２６が設けられており、トンネル１内の各部に設けられた位置情報を発信するＩＤタグ（図示せず）を検知することでも、走行台車２０の走行位置を確認するようになっている。
【００３０】
フレーム２２には、各種信号を送受信する送受信機３８が設けられている。送受信機３８は、車輪２３に設けられたエンコーダからの回転数データ、レーザ距離計２５やＩＤタグ検知装置２６からの取得データなどを制御装置６０に送信する。また、送受信機３８は、制御装置６０から送信された作動信号（車輪２３に設けられたモータの作動信号など）を受信する。
【００３１】
図６に示すように、フレーム２２には、パンタグラフ４３が設けられている。パンタグラフ４３は、トンネル１の側面に敷設された坑内給電架線４１に接触することで受電して移動式バケット１５の各装置に給電するようになっている。
【００３２】
図４に示すように、打設バケット２１は、ガイドレール２４上を走行する車輪支持フレーム２８に支持されており、連結部２２ｂの長手方向に移動可能となっている。車輪支持フレーム２８は、一対設けられており、走行台車２０の進行方向前後に所定の間隔をあけて配置されている。車輪支持フレーム２８は、ガイドレール２４上を回転する複数の車輪２７を備えている。車輪２７は、各車輪支持フレーム２８にそれぞれ複数個設けられている。車輪２７には、モータおよびエンコーダ（図示せず）が設けられており、打設バケット２１のトンネル幅方向位置を計測するようになっている。エンコーダは予備のものも設けられている。
【００３３】
打設バケット２１は、平面視でトンネル幅方向に長い長方形形状を呈しており、その下端部には一対の開口部２９が形成されている（図３参照）。開口部２９には開閉バルブ３０を備えた打設用配管３１が接続されている。打設用配管３１の下流側部分は、可撓性の部材で形成されており、打設点の高さを調整可能となっている。具体的には、打設用配管３１に介添棒３２を取り付け、その下流端にワイヤー３３を接続して、ワイヤー３３をウインチ３４で巻き上げることで、打設用配管３１の下流端を引き上げるようになっている。ウインチ３４は、車輪支持フレーム２８に支持されており、打設バケット２１と一緒にトンネル幅方向に移動する。ウインチ３４には、モータのエンコーダ（図示せず）が設けられており、ウインチ３４の巻上量を検知して制御することで、打設用配管３１の下流端の高さ位置を調整する。
【００３４】
車輪支持フレーム２８の上方には、ビデオカメラ３５と二次元レーザセンサ３６とレーザ距離計３７が設けられている。ビデオカメラ３５は、遠隔操作における各部の動作確認をするための施工用カメラである。ビデオカメラ３５は、両方の車輪支持フレーム２８にそれぞれ複数台固定されており、打設バケット２１の内部や、打設用配管３１の打設状態や、打設位置などを撮影できるように配置されている。二次元レーザセンサ３６は、容器７の周囲の隙間に向けて配置されており、充填モルタル８の出来形検測に使用する。二次元レーザセンサ３６も車輪支持フレーム２８に固定されており、車輪支持フレーム２８を移動させることで複数の検測断面を取得する。レーザ距離計３７は、打設バケット２１の位置を測定するためのものであり、両方の車輪支持フレーム２８のトンネル幅方向両側にそれぞれ設けられている。レーザ距離計３７は、トンネル幅方向外側を向いて配置されており、トンネル１の側壁間との距離を計測する。
【００３５】
車輪支持フレーム２８には、各種信号を送受信するアンテナ３９が設けられている。アンテナ３９は、各種取得データ（車輪２７やウインチ３４に設けられたエンコーダからの回転数データ、ビデオカメラ３５、二次元レーザセンサ３６からの映像データ、レーザ距離計３７からの測定データなど）を制御装置６０に送信する。また、アンテナ３９は、制御装置６０から送信された各種作動信号（車輪２７に設けられたモータの作動信号、ウインチ３４の作動信号や、開閉バルブ３０の開閉信号など）を受信する。
【００３６】
コンクリートフィニッシャー１６は、遮蔽コンクリート９の表面を平坦仕上げするためのものである。コンクリートフィニッシャー１６は、図５に示すように、ガイドレール１８上を回転する車輪５０を備えている。コンクリートフィニッシャー１６は、進行方向前進側に排土板形状のスクリードブレード５７が装着された公知のフィニッシャーに、位置測定装置や各種信号の送受信機を設けることで遠隔操作可能に構成されている。
【００３７】
具体的には、複数の車輪５０のうち一の車輪５０には、エンコーダ（図示せず）が設けられており、コンクリートフィニッシャー１６の走行位置を計測するようになっている。また、予備のエンコーダが、別の車輪５０に取り付けられており、前記エンコーダの故障時に使用するようになっている。コンクリートフィニッシャー１６には、ビデオカメラ５１と三次元レーザセンサ５２とレーザ距離計５３，５４とＩＤタグ検知装置５５がそれぞれ設けられている。ビデオカメラ５１は、コンクリートフィニッシャー１６の前後を撮影可能に配置されており、遮蔽コンクリート９の表面の仕上げ状態の確認に用いられる。三次元レーザセンサ５２は、遮蔽コンクリート９の表面に向けて配置されている。三次元レーザセンサ５２は、演算によって立体的な表示を可能としており、遮蔽コンクリート９の出来形検測に使用する。レーザ距離計５３は、トンネル軸方向を向いて配置されており、コンクリートフィニッシャー１６の走行位置を計測する。レーザ距離計５４は、トンネル幅方向外側を向いて配置されており、トンネル１の側壁間との距離を計測する。ＩＤタグ検知装置５５は、トンネル１内の各部に設けられた位置情報を発信するＩＤタグ（図示せず）を検知することで、コンクリートフィニッシャー１６の走行位置を確認する。ＩＤタグは、移動式バケット１５の位置確認を行うものと共通である。
【００３８】
コンクリートフィニッシャー１６には、各種信号を送受信するアンテナ５６が設けられている。アンテナ５６は、各種取得データ（車輪５０に設けられたエンコーダからの回転数データ、ビデオカメラ５１、三次元レーザセンサ５２からの映像データ、レーザ距離計５３，５４からの測定データなど）を制御装置６０に送信する。また、アンテナ５６は、制御装置６０から送信された各種作動信号（車輪５０に設けられたモータの作動信号や開閉バルブ３０の開閉信号など）を受信する。
【００３９】
図７に示すように、コンクリートフィニッシャー１６には、パンタグラフ４４が設けられている。パンタグラフ４４は、トンネル１の側面に敷設された坑内給電架線４１に接触することで受電して、コンクリートフィニッシャー１６の各部に給電するようになっている。
【００４０】
図４及び図５に示すように、制御装置６０は、処分ピット６から離れて配置され、作業員が遠隔操作を行うための制御室（図示せず）に設けられている。制御装置６０は、図示しない受信部と、表示部と、作動指示部と、送信部と、記憶部を有している。制御装置６０は、各部の動作が適宜為されるようにプログラムされたマイクロコンピュータにて構成されている。受信部は、移動式バケット１５の送受信機３８から送信された、車輪２３に設けられたエンコーダからの回転数データ、レーザ距離計２５やＩＤタグ検知装置２６からの取得データなどを受信して表示部に送信する。また、受信部は、コンクリートフィニッシャー１６のアンテナ５６から送信された、車輪５０に設けられたエンコーダからの回転数データ、ビデオカメラ５１、三次元レーザセンサ５２からの映像データ、レーザ距離計５３，５４からの測定データなどを受信して表示部に送信する。表示部では、受信した各種データがモニターなどの表示装置に表示され、作業員が各種状態を目視する。
【００４１】
作動指示部は、走行台車２０を所望のトンネル軸方向位置に走行させる走行指令を作成する走行指示部と、充填モルタル８または遮蔽コンクリート９の打設量に応じて開閉バルブ３０を開閉させる開閉指令を作成する開閉指示部を備えている。また、作動支持部は、その他に打設バケット２１の移動指令を作成する移動指示部も備えている。前記の各指令は、送信部に送られる。記憶部には、後記する充填モルタル８の打設位置および打設順序、遮蔽コンクリート９の打設位置および打設順序、並びにコンクリートフィニッシャー１６の移動順序が予め入力されている。作動指示部は、記憶部から各種情報を取り出して、打設位置および打設順序の情報を合わせて、各作動指令を送信部に送信する。送信部は、受信した作動指令に基づいて、車輪２７や車輪５０に設けられたモータの作動信号や、開閉バルブ３０の開閉信号を送信する。
【００４２】
以下に、移動式バケット１５を用いて充填モルタル８を処分ピット６内に並列された容器７の周囲の隙間に充填する手順を説明する。図８に示すように、容器７は、処分ピット６内に、周囲に格子状の隙間が形成されるように配列されている。ここで、前記隙間のうち、トンネル幅方向に延在してトンネル軸方向に間隔をあけて並ぶ複数の隙間を一端（図８中、左側の端）から順にＸｎ通り（Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３…通り）とし、トンネル軸方向に延在してトンネル幅方向に間隔をあけて並ぶ複数の隙間を一端（図８中、下側の端）から順にＹｍ通り（Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３…通り）とする。
【００４３】
充填モルタル８を打設するに際しては、昇降台１７によって、移動式バケット１５を連絡坑道１２レベルに移動させておき、連絡坑道１２から搬入されたコンクリートミキサー車（図示せず）から、コンクリートポンプを用いて充填モルタル８を打設バケット２１内に積み込む。その後、昇降台１７を上昇させて、打設すべき処分ピット６上に走行させる。そして、ビデオカメラ３５の映像やレーザ距離計３７の計測データより打設位置を確認した後、ウインチ３４を回転させてワイヤー３３を送り出し打設用配管３１を所定の高さに下降させる。その後、開閉バルブ３０を開弁して、充填モルタル８を隙間に打設する。充填モルタル８の打設中は、ビデオカメラ３５の映像で、打設バケット２１内の充填モルタル８の残量や打設状況を監視する。なお、遮蔽コンクリート９の打設においても、前記と同様の作業工程を行う。
【００４４】
ここで、充填モルタル８の打設位置と打設順序について説明する。本実施形態では、充填モルタル８を、トンネル軸方向一端部から他端部に向かってｎが奇数番のＸｎ通り（Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５…通り）に順次打設した（充填材第一打設工程）後に、トンネル軸方向他端部から一端部に向かって未打設のｎが偶数番のＸｎ通り（Ｘ８、Ｘ６、Ｘ４…通り）に順次打設する（充填材第二打設工程）。つまり、充填モルタル８を一端から奇数番目の奇数番Ｘｎ通りで、小さい数字のＸｎ通りから大きい数字のＸ通りにかけて順次打設（Ｘｎ通りを一つ飛ばしで順次打設）した後に、充填モルタル８を他端側から偶数番Ｘ通りで、大きい数字のＸｎ通りから小さい数字のＸｎ通りにかけて順次打設（未打設のＸｎ通りを逆方向から一つ飛ばしで順次打設）する。なお、本実施形態では、奇数番Ｘｎ通りを先に打設した後に偶数番Ｘｎ通りを打設しているが、偶数番Ｘｎ通りを先に打設して奇数番Ｘｎ通りを後で打設するようにしてもよい。また、本実施形態では、充填材第一打設工程と充填材第二打設工程とを備えて移動式バケット１５が一往復しているが、打設量が多い場合は、さらに充填材第三打設工程、充填材第四打設工程…と適宜追加してもよい。
【００４５】
Ｘｎ通り上では、複数のＹｍ通りとの各交点を打設位置とする。本実施形態では、両端のＹ１通りおよびＹ６通りからそれぞれ一つ内側に入ったＹ２通りおよびＹ５通りとの交点を打設位置とする。つまり、図８に示す二箇所ずつ位置する交点Ｃ１から交点Ｃ４へと順次打設した後、交点Ｃ５から交点Ｃ８の順に打設する。なお、打設位置は、Ｘｎ通りと、前記したＹ２通りおよびＹ５通りとの交点に限定されるものではなく、処分ピット６の広さやＹｍ通りの本数に応じて、適宜変更可能である。たとえば、Ｘｎ通りと、一番外側のＹｍ通りとの交点であってもよいし、両端からそれぞれ二つ内側に入ったＹｍ通りとの交点であってもよい。さらに、本実施形態では、打設位置は、Ｘｎ通りと、二本のＹｍ通りとの交点としているが、Ｙｍ通りの本数が多いときは、三本以上のＹｍ通りとの交点で打設するようにしてもよい。なお、打設位置は、充填モルタル８の広がりを考慮すると原則的にＸｎ通りとＹｍ通りとの交点が好ましいが、必ずしもＸｎ通りとＹｍ通りとの交点に限定されるものではない。打設位置の箇所数に応じてトンネル幅方向にバランスよく打設できるように、交点と交点の間の溝部分に打設してもよい。たとえば、本実施形態の隙間の形状において打設位置を三箇所とする場合は、Ｘｎ通りと、Ｙ２通りおよびＹ５通りとの二つの交点と、Ｘｎ通り上で、Ｙ３通りとＹ４通りの中間点を打設位置とする。
【００４６】
次に、遮蔽コンクリート９の打設位置と打設順序、および表面仕上げについて説明する。遮蔽コンクリート９の打設も移動式バケット１５を用いて行う。本実施形態では、遮蔽コンクリート９を、他端（図８中、右側の端）のＸｎ通り（Ｘ８通り）から一つ内側に入ったＸｎ通り（Ｘ７通り）から、一端（図８中、左側の端）へと、各Ｘｎ通り毎に順次打設する。Ｘｎ通り上では、両端のＹｍ通り（Ｙ１通り）およびＹｍ通り（Ｙ６通り）からそれぞれ一つ内側に入ったＹｍ通り（Ｙ２通り）およびＹｍ通り（Ｙ５通り）との交点を打設位置とする（遮蔽コンクリート打設工程）。なお、遮蔽コンクリート９の打設位置および打設順序は、これに限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【００４７】
遮蔽コンクリート９の打設が終了したら、移動式バケット１５を打設の完了していない隣の処分ピット６上に移動させて、コンクリートフィニッシャー１６を遮蔽コンクリート９上に移動させる。仕上げ作業は、コンクリートフィニッシャー１６を前進させて、スクリードブレード５７の前面を使って、押しながら遮蔽コンクリートの表面を剥ぎ取るように仕上げる押し仕上げ施工を行う（仕上げ工程）。
【００４８】
以上のような構成の余裕深度処分ピット内充填材打設システムによれば、走行台車２０を打設位置上まで走行させて開閉バルブ３０を開弁すれば、充填モルタル８と遮蔽コンクリート９を打設バケット２１から短距離で落下させて打設できるので、充填材（充填モルタル８と遮蔽コンクリート９）の移動距離を短くできる。したがって、充填モルタル８のフレッシュ性状の変化を抑制できる。また、本実施形態によれば、トンネル１内には、移動式バケット１５とコンクリートフィニッシャー１６と坑内給電架線４１を設ければよく、従来のように長距離配管を必要としないので、装置の構造が単純となり、コストやメンテナンス負担を低減できる。また、開閉バルブ３０は２ヶ所だけであるので、トラブル発生リスクが大幅に減少する。さらには、レーザ距離計３７、エンコーダなどの計測装置や、ビデオカメラ３５、二次元レーザセンサ３６などの監視装置によって、施工状況に応じた精度の高い遠隔操作を行うことができる。
【００４９】
また、本実施形態では、前記のように充填モルタル８を少量ずつ処分ピット６の平面全体に渡って分散して打設したことによって、充填モルタル８が各隙間にバランスよく打設されるので、打設された充填モルタル８の表面を均さなくてもセルフレベリング効果によって、平坦度を高めることができる。
【００５０】
一方、遮蔽コンクリート９においては、充填モルタル８よりも流動性が低いが、打設完了後にコンクリートフィニッシャー１６で仕上げ加工を行うことで、遮蔽コンクリート９の表面の平坦度を高めることができる。
【００５１】
次に、充填モルタル８および遮蔽コンクリート９の平坦度について行った確認実験について説明する。確認試験は、格子状に形成した隙間Ｓに充填モルタルを打設した実験（図９参照）と、同規模の底面積の枠内に遮蔽コンクリートを打設した実験（図１０参照）をそれぞれ行った。打設バケットとして、容量２．０ｍ３のバケットを２基用いた。バケットの下部には５インチの吐出口が形成されている。なお、放射性廃棄物の容器の大きさは１．６ｍ×１．６ｍと設定して隙間Ｓを形成した。コンクリートフィニッシャーとして、エンジン式バイブレータを装備した簡易フィニッシャーを用いた。
【００５２】
充填モルタルの確認実験では、図９中、Ｘｎ通りとＹｍ通りの各交点において、充填モルタルの表面高さを計測した。交点の円の中の数字は、計測ポイントを示す。遮蔽コンクリートの確認実験では、図１０中、格子状に組まれた通り線の交点において、遮蔽コンクリートの表面高さを計測した、交点の円の中の数字は、計測ポイントを示す。
【００５３】
充填モルタルと遮蔽コンクリートの配合は、下記の表１に示すようになっている。なお、充填モルタルについては、放射性廃棄物が発熱することを考慮して、高温環境下で６０分間高い流動性を保持するものとした。
【００５４】
【表１】
【００５５】
充填モルタルの確認試験は、図１１，１３，１５に示す３つのケースの打設手順について行った。図１５に示す打設順序が本実施形態の打設手順である。図１１，１３に示す打設手順は、比較例である。
【００５６】
充填モルタルの第一試験では、２台のコンクリートミキサー車に分けてバケット内に充填モルタルを積み込んだ。図１１に示すように、打設手順は、まず、１台めのコンクリートミキサー車から積み込んだ充填モルタルを、Ｘ１通りとＹ２通りとの交点、およびＸ１通りとＹ４通りとの交点（太線の円にて囲む計測点５，１３）に０．２５ｍ３ずつ打設した後、Ｘ３通りとＹ２通りとの交点、およびＸ３通りとＹ４通りとの交点（太線の四角にて囲む計測点７，１５）に０．２５ｍ３ずつ打設する。計測点７，１５の打設が完了したら、２台めのコンクリートミキサー車から充填モルタルを積み込み、計測点５，１３に打設した後、計測点７，１５に打設する。
【００５７】
この第一試験によれば、充填モルタルの表面は、硬化後、図１２に示すように、最終的に打設した計測点７，１５の周囲が高い形状となる。具体的な数値は、下記の表２に示すように、１台めのコンクリートミキサー車分の充填モルタルの打設が完了した時点で、充填高さの平均値は１５７ｍｍであり、最大値は１７１ｍｍ、最小値は１２５ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は４６ｍｍである。２台めのコンクリートミキサー車分の充填モルタルの打設が完了した時点で、充填高さの平均値は３１６ｍｍであり、最大値は３３０ｍｍ、最小値は３００ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は３０ｍｍである。さらに、硬化後の充填モルタルでは、充填高さの平均値は３１５ｍｍであり、最大値は３２９ｍｍ、最小値は３００ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は２９ｍｍである。
【００５８】
【表２】
【００５９】
充填モルタルの第二試験は、３台のコンクリートミキサー車に分けてバケット内に充填モルタルを積み込む。図１３に示すように、打設手順は、まず、１台めのコンクリートミキサー車から積み込んだ充填モルタルを、Ｘ１通りとＹ４通りとの交点（太線の円にて囲む計測点１３）に０．５ｍ３打設した後、Ｘ４通りとＹ２通りとの交点（太線の四角にて囲む計測点８）に０．５ｍ３打設する。計測点８の打設が完了したら、２台めのコンクリートミキサー車から充填モルタルを積み込み、計測点１３に１．０ｍ３打設した後、計測点８に１．０ｍ３打設する。その後、３台めの充填モルタルは、２台めと同様の打設を行う。
【００６０】
この第二試験によれば、充填モルタルの表面は、硬化後、図１４に示すように、最終的に打設した計測点８の周囲が高い形状となる。具体的な数値は、下記の表３に示すように、１台めのコンクリートミキサー車分の充填モルタルの打設が完了した時点で、充填高さの平均値は１５３ｍｍであり、最大値は１８３ｍｍ、最小値は１１５ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は６８ｍｍである。２台めのコンクリートミキサー車分の充填モルタルの打設が完了した時点で、充填高さの平均値は４６０ｍｍであり、最大値は４７４ｍｍ、最小値は４４７ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は２７ｍｍである。３台めのコンクリートミキサー車分の充填モルタルの打設が完了した時点で、充填高さの平均値は７６４ｍｍであり、最大値は７７９ｍｍ、最小値は７５１ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は２８ｍｍである。さらに、硬化後の充填モルタルでは、充填高さの平均値は７６４ｍｍであり、最大値は７７７ｍｍ、最小値は７５１ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は２６ｍｍである。
【００６１】
【表３】
【００６２】
充填モルタルの第三試験は、３台のコンクリートミキサー車に分けてバケット内に充填モルタルを積み込む。図１５に示すように、打設手順は、まず、１台めのコンクリートミキサー車から積み込んだ充填モルタルを、Ｘ１通りとＹ２通りとの交点、およびＸ１通りとＹ４通りとの交点（太線の円にて囲む計測点５，１３）に０．２５ｍ３ずつ打設した後、Ｘ３通りとＹ２通りとの交点、およびＸ３通りＹ４通りとの交点（太線の円にて囲む計測点７，１５）に０．２５ｍ３ずつ打設する。計測点７，１５の打設が完了したら、２台めのコンクリートミキサー車から充填モルタルを積み込み、Ｘ４通りとＹ２通りとの交点、およびＸ４通りとＹ４通りとの交点（太線の四角にて囲む計測点８，１６）に０．２５ｍ３ずつ打設した後、Ｘ２通りとＹ２通りとの交点、およびＸ２通りとＹ４通りとの交点（太線の四角にて囲む計測点６，１４）に０．２５ｍ３ずつ打設する。計測点６，１４の打設が完了したら、３台めのコンクリートミキサー車から積み込んだ充填モルタルを、Ｘ１通りとＹ２通りとの交点、およびＸ１通りとＹ４通りとの交点（太線の円にて囲む計測点５，１３）に０．２５ｍ３ずつ打設した後、Ｘ３通りとＹ２通りとの交点、およびＸ３通りとＹ４通りとの交点（太線の円にて囲む計測点７，１５）に０．２５ｍ３ずつ打設する。
【００６３】
この第三試験によれば、充填モルタルの表面は、硬化後、図１６に示すように、全体的に略平坦な形状となる。具体的な数値は、下記の表４に示すように、１台めのコンクリートミキサー車分の充填モルタルの打設が完了した時点で、充填高さの平均値は１５４ｍｍであり、最大値は１７５ｍｍ、最小値は１３７ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は３８ｍｍである。２台めのコンクリートミキサー車分の充填モルタルの打設が完了した時点で、充填高さの平均値は４７６ｍｍであり、最大値は４８５ｍｍ、最小値は４６５ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は２０ｍｍである。３台めのコンクリートミキサー車分の充填モルタルの打設が完了した時点で、充填高さの平均値は８０４ｍｍであり、最大値は８０９ｍｍ、最小値は７９６ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は１３ｍｍである。さらに、硬化後の充填モルタルでは、充填高さの平均値は８０３ｍｍであり、最大値は８０９ｍｍ、最小値は７９８ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は１１ｍｍである。
【００６４】
【表４】
【００６５】
以上の充填モルタルの第一試験から第三試験の結果を比較すると、いずれのケースでも、硬化後の最大レベル差は、平均値±２ｃｍの範囲内であるので、管理基準目標値の条件を満たしている。その中でも、本実施形態に対応する第三試験のように、打設地点を多数設定し少量ずつ打設するとともに、Ｘｎ通りに一つ飛ばしで打設し、戻り方向では、未打設のＸｎ通りに一つ飛ばしで打設することで、硬化後の最大レベル差が１１ｍｍと最小値となることが確認された。つまり、本実施形態の打設手順が、比較例と比べて高いセルフレベリング性の改善効果が得られることが確認された。なお、充填モルタルについては、硬化後の仕上がり時の表面の平坦性の要求レベルに応じて、平坦性を重視するか、施工の合理性を重視するのかを判断し、打設手順を適宜選定すれば、より合理的な施工が可能となる。
【００６６】
遮蔽コンクリートの確認試験は、図１７，１９，２１に示す３つのケースの打設手順および仕上げ手順について行った。図１９に示すケースが本実施形態のコンクリートフィニッシャーの仕上げ手順である。
【００６７】
遮蔽コンクリートの第一試験は、４台のコンクリートミキサー車に分けてバケット内に遮蔽コンクリートを積み込む。図１７に示すように、打設手順は、まず、１台めのコンクリートミキサー車から積み込んだ遮蔽コンクリートを、太線の円にて囲む計測点９，１９に０．５ｍ３ずつ打設した後、太線の四角にて囲む計測点８，１８に０．５ｍ３ずつ打設し、さらに、太線の三角にて囲む計測点７，１７に０．５ｍ３ずつ打設する。その後、２台めのコンクリートミキサー車から遮蔽コンクリートを積み込み、計測点９，１９、計測点８，１８、計測点７，１７の順に各点にそれぞれ０．６７ｍ３ずつ打設する。３台めのコンクリートミキサー車からの遮蔽コンクリートも２台めと同様の順序および打設量で遮蔽コンクリートを打設する。４台めのコンクリートミキサー車からの遮蔽コンクリートは、１台めと同様の順序および打設量で遮蔽コンクリートを打設する。遮蔽コンクリートの打設が完了したら、コンクリートフィニッシャーを計測点７，１７から計測点９，１９へ向かう方向へと後退させ、前進側に装着した排土板形状のスクリードブレードの後面を使って、引きながら遮蔽コンクリートの表面を均すように仕上げる引き仕上げ施工を行う。
【００６８】
この第一試験によれば、遮蔽コンクリートの表面は、仕上げ後、図１８に示すように、打設順序が遅い地点とコンクリートフィニッシャーの移動方向下流側の地点が高くなっており、その間の中間部分が低くなっている。具体的な数値は、下記の表５に示すように、１台めのコンクリートミキサー車分の遮蔽コンクリートの打設が完了した時点で、表面高さの平均値は１０８ｍｍであり、最大値は１３２ｍｍ、最小値は６６ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は６６ｍｍである。以下、２台め、３台め、４台めのコンクリートミキサー車分の遮蔽コンクリートの打設が完了した時点では、最大レベル差は、それぞれ４３ｍｍ、４８ｍｍ、９４ｍｍである。コンクリートフィニッシャーによる仕上げ後は、表面高さの平均値は５２４ｍｍであり、最大値は５４０ｍｍ、最小値は５０６ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は３４ｍｍである。
【００６９】
【表５】
【００７０】
遮蔽コンクリートの第二試験は、３台のコンクリートミキサー車に分けてバケット内に遮蔽コンクリートを積み込む。図１９に示すように、打設手順は、まず、１台めのコンクリートミキサー車から積み込んだ遮蔽コンクリートを、太線の円にて囲む計測点７，１７に０．５ｍ３ずつ打設した後、太線の四角にて囲む計測点８，１８に０．５ｍ３ずつ打設し、さらに、太線の三角にて囲む計測点９，１９に０．５ｍ３ずつ打設する。その後、２台めのコンクリートミキサー車から遮蔽コンクリートを積み込み、計測点９，１９、計測点８，１８、計測点７，１７の順に各点にそれぞれ０．６７ｍ３ずつ打設する。３台めのコンクリートミキサー車からの遮蔽コンクリートは、１台めと同様の順序で、各点にそれぞれ０．６７ｍ３ずつ打設する。遮蔽コンクリートの打設が完了したら、コンクリートフィニッシャーを、計測点９，１９から計測点７，１７へ向かう方向へと前進させ、前進側に装着した排土板形状のスクリードブレードの前面を使って、押しながら遮蔽コンクリートの表面を剥ぎ取るように仕上げる押し仕上げ施工を行う。
【００７１】
この第二試験によれば、遮蔽コンクリートの表面は、仕上げ後、図２０に示すように、全体的に略平坦となっている。具体的な数値は、下記の表６に示すように、１台めのコンクリートミキサー車分の遮蔽コンクリートの打設が完了した時点で、表面高さの平均値は４９０ｍｍであり、最大値は５１１ｍｍ、最小値は４３９ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は７２ｍｍである。以下、２台め、３台めのコンクリートミキサー車分の遮蔽コンクリートの打設が完了した時点では、最大レベル差は、それぞれ５６ｍｍ、７５ｍｍである。コンクリートフィニッシャーによる仕上げ後は、表面高さの平均値は７５６ｍｍであり、最大値は７７０ｍｍ、最小値は７３６ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は３４ｍｍである。硬化後の表面高さの平均値は７５６ｍｍであり、最大値は７６８ｍｍ、最小値は７１８ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は５０ｍｍである。
【００７２】
【表６】
【００７３】
遮蔽コンクリートの第三試験は、７台のコンクリートミキサー車に分けてバケット内に遮蔽コンクリートを積み込む。図２１に示すように、打設手順は、まず、１台めのコンクリートミキサー車から積み込んだ遮蔽コンクリートを、太線の円にて囲む計測点９，１９に０．５ｍ３ずつ打設した後、太線の四角にて囲む計測点８，１８に０．５ｍ３ずつ打設し、さらに、太線の三角にて囲む計測点９，１９に０．５ｍ３ずつ打設する。その後、２台めのコンクリートミキサー車から遮蔽コンクリートを積み込み、計測点９，１９、計測点８，１８、計測点７，１７の順に各点にそれぞれ０．６７ｍ３ずつ打設する。３台めから６台めのコンクリートミキサー車からの遮蔽コンクリートも、２台めと同様の順序および打設量で打設する。７台めのコンクリートミキサー車からの遮蔽コンクリートは、１台めと同様の順序および打設量で打設する。遮蔽コンクリートの打設が完了したら、コンクリートフィニッシャーを、計測点７，１７から計測点９，１９へ向かう方向へと後退させて引き仕上げ施工を行った後、計測点９，１９から計測点７，１７へ向かう方向へと前進させて押し仕上げ施工を行う。なお、本試験では、押し仕上げ施工後１０分後に、図２１の右側半面で実験的に再震動仕上げを実施した。
【００７４】
この第三試験によれば、遮蔽コンクリートの表面は、仕上げ後、図２２に示すように、全体的に略平坦となっている。具体的な数値は、下記の表７に示すように、１台めのコンクリートミキサー車分の遮蔽コンクリートの打設が完了した時点で、表面高さの平均値は１１６ｍｍであり、最大値は１３９ｍｍ、最小値は６９ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は７０ｍｍである。以下、２台めから７台めのコンクリートミキサー車分の遮蔽コンクリートの打設が完了した時点では、最大レベル差は、それぞれ１２６ｍｍ、７６ｍｍ、９１ｍｍ、５５ｍｍ、５６ｍｍ、６０ｍｍである。コンクリートフィニッシャーによる引き仕上げ後（仕上げ後１）は、表面高さの平均値は１００８ｍｍであり、最大値は１０２６ｍｍ、最小値は９６８ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は５８ｍｍである。コンクリートフィニッシャーによる押し仕上げ後（仕上げ後２）は、表面高さの平均値は１００６ｍｍであり、最大値は１０１７ｍｍ、最小値は９７１ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は４６ｍｍである。再振動仕上げ後（仕上げ後３）は、表面高さの平均値は１００７ｍｍであり、最大値は１０１７ｍｍ、最小値は９７１ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は４６ｍｍである。硬化後の表面高さの平均値は１００５ｍｍであり、最大値は１０１６ｍｍ、最小値は９７８ｍｍとなっている。最大値から最小値を減算した最大レベル差は３８ｍｍである。
【００７５】
【表７】
【００７６】
以上の遮蔽コンクリートの第一試験から第三試験の結果を比較すると、いずれのケースでも、仕上げ前の最大レベル差が、およそ５０〜１００ｍｍの範囲で大きい数値となっていた。これは、遮蔽コンクリートは、充填モルタルに比べて流動性が劣るためであると考えられる。また、コンクリートフィニッシャーを用いた平坦仕上げを行うと、最大レベル差が５０ｍｍ以下となり、仕上げ効果が得られることが確認された。仕上げ手順の違いによる平坦仕上げ性状の違いについては、いずれのケースにおいても、最大レベル差が許容値以下になる結果が概ね得られたが、前進側に装着した排土板形状のスクリードブレードの前面を使って、押しながら遮蔽コンクリートの表面を剥ぎ取るように仕上げた押し仕上げ施工（第二試験）の性状が最も良好であることが分かった。
【００７７】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。たとえば、本実施形態では、コンクリートフィニッシャー１６を移動式バケット１５と別体で設けているが、フィニッシャーを移動式バケット１５に装着して、走行台車２０を走行させることで遮蔽コンクリート９の表面仕上げを行うようにしてもよい。
【００７８】
また、本実施形態では、打設バケット２１が走行台車２０に対してトンネル幅方向に移動可能であったが、これに限定されるものではなく、走行台車２０に固定してもよい。この場合、打設バケットの開口部は、その個数に応じて、トンネル幅方向にバランスよく配置しておく。
【符号の説明】
【００７９】
１ トンネル
６ 処分ピット
７ 容器
８ 充填モルタル
９ 遮蔽コンクリート
１６ コンクリートフィニッシャー
２０ 走行台車
２１ 打設バケット
３０ 開閉バルブ
６０ 制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル内に設けられた余裕深度処分施設の処分ピット内に並列される放射性廃棄物の容器の周囲の隙間に充填モルタルを打設し、さらに前記容器の上部に遮蔽コンクリートを打設するための余裕深度処分ピット内充填材打設システムであって、
前記処分ピット上をトンネル軸方向に走行可能な走行台車と、前記走行台車に配置され下端部に開閉バルブが設けられた打設バケットと、各部の作動を遠隔操作する制御装置と、を備えており、
前記制御装置は、前記走行台車を所望のトンネル軸方向位置に走行させる走行指示部と、前記充填モルタルまたは前記遮蔽コンクリートの打設量に応じて前記開閉バルブを開閉させる開閉指示部とを備えている
ことを特徴とする余裕深度処分ピット内充填材打設システム。
【請求項２】
前記開閉バルブは、トンネル幅方向に間隔をあけて複数設けられており、
前記容器は、その周囲に格子状の隙間が形成されるように配列されており、
前記隙間のうち、トンネル幅方向に延在してトンネル軸方向に間隔をあけて並ぶ複数の隙間を一端から順にＸｎ通りとしたときに、
前記制御部は、前記充填モルタルを、トンネル軸方向一端部から他端部に向かってｎが奇数番の前記Ｘｎ通りに順次打設した後に、トンネル軸方向他端部から一端部に向かってｎが偶数番の前記Ｘｎ通りに順次打設するように、あるいはトンネル軸方向一端部から他端部に向かってｎが偶数番の前記Ｘｎ通りに順次打設した後に、トンネル軸方向他端部から一端部に向かってｎが奇数番の前記Ｘｎ通りに順次打設するように、前記走行台車を移動させるとともに前記開閉バルブを開閉させる
ことを特徴とする請求項１に記載の余裕深度処分ピット内充填材打設システム。
【請求項３】
前記隙間のうち、トンネル軸方向に延在してトンネル幅方向に間隔をあけて並ぶ複数の隙間を一端から順にＹｍ通りとしたときに、
前記充填モルタルは、前記Ｘｎ通りと複数の前記Ｙｍ通りとの各交点から打設される
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の余裕深度処分ピット内充填材打設システム。
【請求項４】
前記処分ピットを跨いで配置されトンネル軸方向に移動可能なフィニッシャーをさらに備え、
前記制御部は、前記遮蔽コンクリートの打設完了後に、前記フィニッシャーを移動させる
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の余裕深度処分ピット内充填材打設システム。
【請求項５】
トンネル内に設けられた余裕深度処分施設の処分ピット内に並列される放射性廃棄物の容器の周囲の隙間に充填モルタルを打設し、さらに前記容器の上部に遮蔽コンクリートを打設するための余裕深度処分ピット内充填材打設方法であって、
前記容器を、その周囲に格子状の隙間が形成されるように配列し、
前記隙間のうち、トンネル幅方向に延在してトンネル軸方向に間隔をあけて並ぶ複数の隙間を一端から順にＸｎ通りとしたときに、
前記処分ピット上をトンネル軸方向に走行可能な走行台車に設けられた打設バケットから前記充填モルタルを前記隙間に打設するに際して、前記充填モルタルをトンネル軸方向一端部から他端部に向かってｎが奇数番または偶数番の前記Ｘｎ通りに順次打設する充填材第一打設工程と、トンネル軸方向他端部から一端部に向かって未打設の前記Ｘｎ通りに順次打設する充填材第二打設工程とを備えている
ことを特徴とする余裕深度処分ピット内充填材打設方法。
【請求項６】
前記隙間のうち、トンネル軸方向に延在してトンネル幅方向に間隔をあけて並ぶ複数の隙間を一端から順にＹｍ通りとしたときに、
前記充填材第一打設工程と前記充填材第二打設工程とにおいて、前記充填モルタルを、前記Ｘｎ通りと複数の前記Ｙｍ通りとの各交点から打設する
ことを特徴とする請求項５に記載の余裕深度処分ピット内充填材打設方法。
【請求項７】
前記遮蔽コンクリートの打設完了後に、前記処分ピットを跨いで配置されたフィニッシャーをトンネル軸方向に移動させて、前記遮蔽コンクリートの表面を均して平坦仕上げをおこなう仕上げ工程をさらに備えた
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の余裕深度処分ピット内充填材打設方法。
【請求項１】
トンネル内に設けられた余裕深度処分施設の処分ピット内に並列される放射性廃棄物の容器の周囲の隙間に充填モルタルを打設し、さらに前記容器の上部に遮蔽コンクリートを打設するための余裕深度処分ピット内充填材打設システムであって、
前記処分ピット上をトンネル軸方向に走行可能な走行台車と、前記走行台車に配置され下端部に開閉バルブが設けられた打設バケットと、各部の作動を遠隔操作する制御装置と、を備えており、
前記制御装置は、前記走行台車を所望のトンネル軸方向位置に走行させる走行指示部と、前記充填モルタルまたは前記遮蔽コンクリートの打設量に応じて前記開閉バルブを開閉させる開閉指示部とを備えている
ことを特徴とする余裕深度処分ピット内充填材打設システム。
【請求項２】
前記開閉バルブは、トンネル幅方向に間隔をあけて複数設けられており、
前記容器は、その周囲に格子状の隙間が形成されるように配列されており、
前記隙間のうち、トンネル幅方向に延在してトンネル軸方向に間隔をあけて並ぶ複数の隙間を一端から順にＸｎ通りとしたときに、
前記制御部は、前記充填モルタルを、トンネル軸方向一端部から他端部に向かってｎが奇数番の前記Ｘｎ通りに順次打設した後に、トンネル軸方向他端部から一端部に向かってｎが偶数番の前記Ｘｎ通りに順次打設するように、あるいはトンネル軸方向一端部から他端部に向かってｎが偶数番の前記Ｘｎ通りに順次打設した後に、トンネル軸方向他端部から一端部に向かってｎが奇数番の前記Ｘｎ通りに順次打設するように、前記走行台車を移動させるとともに前記開閉バルブを開閉させる
ことを特徴とする請求項１に記載の余裕深度処分ピット内充填材打設システム。
【請求項３】
前記隙間のうち、トンネル軸方向に延在してトンネル幅方向に間隔をあけて並ぶ複数の隙間を一端から順にＹｍ通りとしたときに、
前記充填モルタルは、前記Ｘｎ通りと複数の前記Ｙｍ通りとの各交点から打設される
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の余裕深度処分ピット内充填材打設システム。
【請求項４】
前記処分ピットを跨いで配置されトンネル軸方向に移動可能なフィニッシャーをさらに備え、
前記制御部は、前記遮蔽コンクリートの打設完了後に、前記フィニッシャーを移動させる
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の余裕深度処分ピット内充填材打設システム。
【請求項５】
トンネル内に設けられた余裕深度処分施設の処分ピット内に並列される放射性廃棄物の容器の周囲の隙間に充填モルタルを打設し、さらに前記容器の上部に遮蔽コンクリートを打設するための余裕深度処分ピット内充填材打設方法であって、
前記容器を、その周囲に格子状の隙間が形成されるように配列し、
前記隙間のうち、トンネル幅方向に延在してトンネル軸方向に間隔をあけて並ぶ複数の隙間を一端から順にＸｎ通りとしたときに、
前記処分ピット上をトンネル軸方向に走行可能な走行台車に設けられた打設バケットから前記充填モルタルを前記隙間に打設するに際して、前記充填モルタルをトンネル軸方向一端部から他端部に向かってｎが奇数番または偶数番の前記Ｘｎ通りに順次打設する充填材第一打設工程と、トンネル軸方向他端部から一端部に向かって未打設の前記Ｘｎ通りに順次打設する充填材第二打設工程とを備えている
ことを特徴とする余裕深度処分ピット内充填材打設方法。
【請求項６】
前記隙間のうち、トンネル軸方向に延在してトンネル幅方向に間隔をあけて並ぶ複数の隙間を一端から順にＹｍ通りとしたときに、
前記充填材第一打設工程と前記充填材第二打設工程とにおいて、前記充填モルタルを、前記Ｘｎ通りと複数の前記Ｙｍ通りとの各交点から打設する
ことを特徴とする請求項５に記載の余裕深度処分ピット内充填材打設方法。
【請求項７】
前記遮蔽コンクリートの打設完了後に、前記処分ピットを跨いで配置されたフィニッシャーをトンネル軸方向に移動させて、前記遮蔽コンクリートの表面を均して平坦仕上げをおこなう仕上げ工程をさらに備えた
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の余裕深度処分ピット内充填材打設方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１２−１９３９８６（Ｐ２０１２−１９３９８６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５６６０８（Ｐ２０１１−５６６０８）
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【Ｆターム（参考）】
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