专利名称：高温气冷核反应堆一回路舱室钢板混凝土墙体的建造方法
技术领域：
本发明涉及一种高温气冷核反应堆一回路舱室钢板混凝土墙体的建造方法，属于核反应堆结构技术领域。
背景技术：
高温气冷核反应堆一回路舱室是包容反应堆一回路系统三大主要设备(反应堆压力容器、蒸汽发生器壳体和热气导管)的耐低压通风型安全壳，布置在核岛反应堆厂房内。反应堆屏蔽冷却水系统由数量较多且分散布置的冷却水管组成，这些水管布置在一回路舱室墙体内部，其安装通常位于整个项目工程施工的关键路径上，一回路舱室的施工进展直接影响工程建造周期。传统的施工程序是(I)根据高温气冷核反应堆一回路舱室的尺寸和强度设计要求，绑扎内主钢筋、外主钢筋和辅助钢筋，形成内排主钢筋和外排主钢筋；(2)在上述内主钢筋的一侧设置反应堆屏蔽冷却水管，形成反应堆屏蔽冷却水系(3)在外排主钢筋的外侧设置施工外模板，在反应堆屏蔽冷却水系统的内侧设置施工内模板；(4)在施工外模板和施工内模板之间浇筑混凝土，撤去施工内模板和施工外模板， 形成高温气冷核反应堆一回路舱室墙体。形成的墙体结构如图I所示，图I中，I是主钢筋， 2是施工外模板，3是辅助钢筋，4是施工内模板，5是屏蔽冷却水管。传统施工程序必须在核反应堆一回路舱室的施工现场完成。传统的施工方法使核电厂施工现场作业量大，土建与安装交叉作业较多，现场作业空间狭窄且多为高空作业，这样的建设方法若应用于商业核电站，上百根冷却水管的散件安装将带来巨大的高空作业量，一回路舱室的土建安装工作将占用较长的关键路径时间，其经济性、安全性和质保要求将处于不利的竞争地位。
发明内容
本发明的目的是提出一种高温气冷核反应堆一回路舱室钢板混凝土墙体的建造方法，以降低高温气冷堆核电厂一回路舱室现场土建安装施工作业的困难，并通过缩短核电厂建设的关键路径，提高高温气冷反应堆核电工程项目的经济性。本发明提出的高温气冷核反应堆一回路舱室钢板混凝土墙体的建造方法，包括以下各步骤(I)根据高温气冷核反应堆一回路舱室的尺寸和强度设计要求，设置内排承重钢柱、外排承重钢柱、承重横梁和连接梁，承重横梁间隔设置在位置相对的内排承重钢柱和外排承重钢柱之间，承重横梁的两端分别焊接在承重钢柱上；连接梁横向焊接在内排承重钢柱的一侧；(2)在连接梁和内排承重钢柱之间设置屏蔽冷却水管，屏蔽冷却水管焊接在连接梁上；(3)在外排承重钢柱的外侧焊接外钢板，在内排承重钢柱的内侧焊接内钢板，在外钢板的内侧和内钢板的内侧分别横向设置若干剪力钉；(4)将第一个由上述步骤(1)-(3)形成的墙体骨架模块吊装到高温气冷核反应堆一回路舱室位置，并向墙体骨架中浇筑混凝土，形成第一个钢板混凝土墙体模块，然后在第一个钢板混凝土墙体模块上吊装第二个由上述步骤(1)-(3)形成的墙体骨架模块，并将第一个钢板混凝土墙体模块与第二个由上述步骤(1)-(3)形成的墙体骨架模块中位置相对应的外钢板、内钢板、屏蔽冷却水管、内排承重钢柱和外排承重钢柱进行焊接，最后向第二个墙体骨架浇筑混凝土；(5)重复步骤(4)，形成由多个钢板混凝土墙体模块构成的高温气冷核反应堆一回路舱室墙体。本发明提出的高温气冷核反应堆一回路舱室钢板混凝土墙体的建造方法，钢板混凝土结构模块可以在预制工厂或现场附近的预制场进行预制。在结构模块预制过程中，可以进行该结构模块下部舱室的混凝土浇筑工作，待该结构模块制作完成，下部舱室混凝土已浇筑完毕，利用大型吊车将上层结构模块吊入施工区域，并与下层结构固定，利用焊接方法将上下结构模块的钢骨架、钢板及屏蔽冷却水管等进行焊接。钢结构骨架的承重钢柱、 内、外钢板等代替传统反应堆舱室的钢筋，直接在两层钢板之间浇筑混凝土。混凝土浇筑过程中，同时在预制场所制作下个结构模块。这样的建设方法，有利于减少安装和土建的交叉作业，将狭小的施工作业面留给土建施工人员使用，并减少了相当数量的高空作业，降低了核电厂施工现场劳动力高峰时的人员数量，明显缩短核电建设工程的关键路径，提高施工质量并保证施工安全。用本发明方法构建的墙体骨架代替传统的钢筋和混凝土浇筑模板， 能够缩短施工关键路径上的时间，减少施工现场的交叉作业量，降低施工现场的作业密集度。保证施工进度计划的准确执行，并能够减少交叉作业，合理利用场地和时间，可以同时达到提高施工质量、缩短建设工期的效果。
图I是已有闻温气冷核反应堆一回路舱室墙体的结构不意图。图2是用本发明方法建造的高温气冷核反应堆一回路舱室钢板混凝土墙体的结构示意图。图I和图2中，I是主钢筋,2是施工外模板，3是辅助钢筋，4是施工内模板，5是屏蔽冷却水管，6是外钢板，7是内排承重钢柱，8是外排承重钢柱，9是剪力钉，10是承重横梁，11是内钢板，12是连接梁。
具体实施例方式本发明提出的高温气冷核反应堆一回路舱室钢板混凝土墙体的建造方法，构建的墙体结构示意图如图2所示，建造方法包括以下各步骤(I)根据高温气冷核反应堆一回路舱室的尺寸和强度设计要求，设置内排承重钢柱7、外排承重钢柱8、承重横梁10和连接梁12，承重横梁10间隔设置在位置相对的内排承重钢柱7和外排承重钢柱8之间，承重横梁10的两端分别焊接在承重钢柱10上；连接梁12横向焊接在内排承重钢柱7的一侧；(2)在连接梁12和内排承重钢柱7之间设置屏蔽冷却水管5，屏蔽冷却水管5焊接在连接梁12上；(3)在外排承重钢柱8的外侧焊接外钢板6，在内排承重钢柱7的内侧焊接内钢板 11，在外钢板6的内侧和内钢板11的内侧分别横向设置若干剪力钉9 ；(4)将第一个由上述步骤(1)-(3)形成的墙体骨架模块吊装到高温气冷核反应堆一回路舱室位置，并向墙体骨架中浇筑混凝土，形成第一个钢板混凝土墙体模块，然后在第一个钢板混凝土墙体模块上吊装第二个由上述步骤(1)-(3)形成的墙体骨架模块，并将第一个钢板混凝土墙体模块与第二个由上述步骤(1)-(3)形成的墙体骨架模块中位置相对应的外钢板、内钢板、屏蔽冷却水管、内排承重钢柱和外排承重钢柱进行焊接，最后向第二个墙体骨架浇筑混凝土；(5)重复步骤(4)，形成由多个钢板混凝土墙体模块构建的高温气冷核反应堆一回路舱室墙体。本发明提出的高温气冷核反应堆一回路舱室钢板混凝土墙体的建造方法，将设置在高温气冷堆核电厂一回路舱室内分散的屏蔽冷却水管、充当混凝土浇筑模板的钢板、以及固定内外钢板用的钢结构骨架一体化，构成一个整体的结构模块；然后在高温气冷核反应堆一回路舱室底部筏板或下部模块施工完成后，用吊车将结构模块吊入施工区域，并将结构模块下端与一回路舱室底部筏板或下部模块相结合以固定整个模块，再将位置相应的外钢板、内钢板、屏蔽冷却水管、内排承重钢柱和外排承重钢柱进行焊接，最后在两层钢板之间浇筑混凝土。钢筋混凝土结构模块内的承重钢柱、内钢板、外钢板等代替传统的钢筋起支撑作用，该结构模块将作为永久结构存在于目标核电厂的一回路舱室墙体内。本发明提出的高温气冷核反应堆一回路舱室钢板混凝土墙体的建造方法，根据屏蔽冷却水系统，将反应堆舱室和蒸发器舱室分解为不同区域，然后采用模块化结构，在内、 外钢板之间设置承重钢柱、剪力钉、承重横梁、连接梁等，组成一个钢骨架结构，防止各模块在吊装过程中发生变形、散架或倒塌，并满足混凝土墙体的抗震设计要求。本发明方法构建的高温气冷核反应堆一回路舱室钢板混凝土墙体中，所用的承重钢柱可以是热轧工字钢；剪力钉可以是碳钢锚钉，均匀设置在所有墙体结构中，其作用是提高混凝土墙体的抗剪能力；承重横梁可以是普通工字钢，主要设置在墙体的关键承重位置， 其作用是提高混凝土墙体的承重能力并将部分内外排钢柱连接成一体；连接梁可以是热轧槽钢，主要设置在距离上下结构模块接口一定位置以及中间位置处，其作用是连接内排钢柱并固定屏蔽冷却水管。
权利要求
1.一种高温气冷核反应堆一回路舱室钢板混凝土墙体的建造方法，其特征在于该方法包括以下各步骤(1)根据高温气冷核反应堆一回路舱室的尺寸和强度设计要求，设置内排承重钢柱、外排承重钢柱、承重横梁和连接梁，承重横梁间隔设置在位置相对的内排承重钢柱和外排承重钢柱之间，承重横梁的两端分别焊接在承重钢柱上；连接梁横向焊接在内排承重钢柱的一侧；(2)在连接梁和内排承重钢柱之间设置屏蔽冷却水管，屏蔽冷却水管焊接在连接梁上；(3)在外排承重钢柱的外侧焊接外钢板，在内排承重钢柱的内侧焊接内钢板，在外钢板的内侧和内钢板的内侧分别横向设置若干剪力钉；(4)将第一个由上述步骤(1)-(3)形成的墙体骨架模块吊装到高温气冷核反应堆一回路舱室位置，并向墙体骨架中浇筑混凝土，形成第一个钢板混凝土墙体模块，然后在第一个钢板混凝土墙体模块上吊装第二个由上述步骤(1)-(3)形成的墙体骨架模块，并将第一个钢板混凝土墙体模块与第二个由上述步骤(1)-(3)形成的墙体骨架模块中位置相对应的外钢板、内钢板、屏蔽冷却水管、内排承重钢柱和外排承重钢柱进行焊接，最后向第二个墙体骨架烧筑混凝土；(5)重复步骤(4)，形成由多个钢板混凝土墙体模块构成的高温气冷核反应堆一回路舱室墙体。
全文摘要
本发明涉及一种高温气冷核反应堆一回路舱室钢板混凝土墙体的建造方法，属于核反应堆结构技术领域。首先根据设计要求，设置内排承重钢柱、外排承重钢柱、承重横梁和连接梁，依次设置屏蔽冷却水管、外钢板、内钢板、横向和若干剪力钉，以形成骨架模块墙体骨架模块，将该模块吊装到高温气冷核反应堆一回路舱室位置，向其中浇筑混凝土，形成下层钢板混凝土墙体模块，在下层钢板混凝土墙体模块上吊装上层模块，依次类推，形成高温气冷核反应堆一回路舱室墙体。本发明建造方法，能够缩短施工关键路径上的时间，减少施工现场的交叉作业量，降低施工现场的作业密集度。保证施工进度计划的准确执行，同时达到提高施工质量、缩短建设工期的效果。
文档编号E04G21/00GK102605951SQ20121004893
公开日2012年7月25日 申请日期2012年2月28日 优先权日2012年2月28日
发明者孙运轮, 张玮, 张盛渝, 杨国康, 毛甲鑫, 沈健, 陈岩, 陈景, 高旭 申请人:中核能源科技有限公司