一种核电站CR10与钢筋组合模块的专用吊索具及吊装方法与流程

本发明涉及核电建造施工技术领域，尤其涉及一种核电站CR10与钢筋组合模块的专用吊索具及吊装方法。

背景技术：

CAP1000型压水堆核电站是在消化、吸收、全面掌握我国引进的美国西屋公司AP1000堆型的基础上，通过再创新开发出的具有我国自主知识产权的大型先进压水堆核电机组。CAP1000堆型的CR10与钢筋组合模块是由CR10钢框架和外部基础多层钢筋及钢筋支架共同组成，用于支撑钢制安全壳(CV)。其中，CR10钢框架是由32榀子单元拼装组成的圆环形桁架结构，是由无缝钢管、H型钢、T型钢等型钢与钢板组成的钢支架，其外环半径为21.031m，内环半径为10.668m，高为5.486m。外部基础多层钢筋通过钢筋支架连接固定于CR10钢框架上，各层钢筋以纵向和环向交替方式绑扎在钢筋支架上。CR10与钢筋组合模块总质量约349t。

CR10与钢筋组合模块具有以下特点：1)重量大，体积大；2)模块外环半径与内环半径差别大，高度小，是扁平型结构，模块易出现外侧和内侧受力不均衡，吊装时，如果只布置一圈吊索具模块易变形；3)重心位置与模块中心不一致，且偏移较大，吊装过程中模块易倾斜(下口不水平)而导致变形、失稳。CR10与钢筋组合模块吊装后出现局部或者整体变形都会对钢制安全壳(CV)的后续施工产生重大影响。因此，需要设计科学、合理的吊装方法和专用吊索具，以防止CR10与钢筋组合模块在吊装过程中出现倾斜、变形、失稳等问题，确保施工的安全性。

技术实现要素：

本发明针对现有吊具无法满足核电站CR10与钢筋组合模块吊装需要的问题，提供一种核电站CR10与钢筋组合模块的专用吊索具，该吊具能有效减小吊装过程中CR10与钢筋组合模块的变形，保证CR10与钢筋组合模块下口的水平度，确保施工的安全性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种核电站CR10与钢筋组合模块的专用吊索具包括过渡梁和分别与过渡梁连接的多个吊索单元；所述吊索单元包括主吊索、吊索分配器、外侧副吊索、内侧副吊索和两个可调拉杆；所述主吊索一端固定在过渡梁上；主吊索的另一端、外侧副吊索和内侧副吊索分别与吊索分配器连接，所述外侧副吊索远离吊索分配器的一端与一个可调拉杆连接，所述内侧副吊索远离吊索分配器的一端与另一个可调拉杆连接。

进一步地，所述过渡梁为圆形，包括上吊耳板、第一筋板、第二筋板、上盖板、圆弧板、长连接板、短连接板、下吊耳长板、下吊耳短板和下盖板；所述上盖板开槽，两块上吊耳板从槽中伸出，两块上吊耳板上部与上盖板焊接，下部与下盖板焊接；两块圆弧板位于上盖板与下盖板之间，并与上盖板、下盖板和上吊耳板焊接，两块所述圆弧板开口相对设置围成圆环状，圆环外径小于上盖板外径和下盖板外径；两块下吊耳长板和十四块下吊耳短板沿圆弧板的圆周均布，两块下吊耳长板与上盖板、下盖板、圆弧板、上吊耳板下部焊接，十四块下吊耳短板与上盖板、下盖板、圆弧板焊接；四块长连接板平行设置于上盖板与下盖板之间，圆弧板内侧，与下吊耳长板、圆弧板、上盖板、下盖板焊接；一块短连接板在上盖板与下盖板之间，连接两块上吊耳板，与上吊耳板、上盖板焊接；四块第一筋板和两块第二筋板位于上盖板上部，四块第一筋板固定在上两个吊耳板外侧；两块第二筋板固定在两个吊耳板内侧。

进一步地，所述两块上吊耳板位于上盖板上方的部分配合设置有连接孔，所述下吊耳长板、下吊耳短板分别开设有连接孔；其中，上吊耳板的连接孔用于与吊车自带吊具连接，所述下吊耳长板、下吊耳短板的连接孔用于与主吊索连接。

进一步地，所述主吊索为浇铸索具，数量共16根；所述主吊索上部通过连接轴与过渡梁连接，下部通过连接轴与吊索分配器连接。

进一步地，所述吊索分配器包括平行设置的两块三角板和两块连接板，所述两块连接板设置在两块三角板之间，用于连接两块三角板的；所述吊索分配器设有一对上耳板孔和两对下耳板孔，所述耳板孔采用整体镗孔方法制成；所述上耳板孔能通过连接轴与主吊索连接，所述下耳板孔能分别通过连接轴与外侧副吊索和内侧副吊索连接。

进一步地，所述外侧副吊索和内侧副吊索均为浇铸索具。包括16根外侧副吊索和16根内侧副吊索。所述副吊索均通过连接轴与可调拉杆连接。

进一步地，所述可调拉杆包括调节套筒、设置在调节套筒两端的U型接头和套设在U型接头螺杆段的螺母；所述可调拉杆两端的螺纹为反向。

本发明的另一个目的还提供了一种核电站CR10与钢筋组合模块的吊装方法，包括以下步骤：

(1)将16个吊索单元的主吊索分别与过渡梁连接；

(2)对每个吊索单元进行如下操作：

(2-1)将吊索单元的主吊索与吊索分配器连接；

(2-2)分别将外侧副吊索、内侧副吊索与吊索分配器连接；

(2-2)外侧副吊索与一个可调拉杆连接、内侧副吊索与另一个可调

拉杆连接；

(2-4)调节可调拉杆的长度，使其在中间长度上；

(3)将吊车自带吊具与过渡梁连接，将吊索单元吊至CR10与钢筋组合模块的正上方；

(4)将每个吊索单元的2个可调拉杆分别与外侧吊耳、内侧吊耳连接，所述外侧吊耳、内侧吊耳已经事先焊接在CR10与钢筋组合模块上，数量、角度与吊索具一致；

(5)在CR10与钢筋组合模块上施加配重，所述配重的重量、位置、施加方式是通过有限元建模计算分析、解析计算技术得出的，目的是调节CR10与钢筋组合模块的重心位置，以防止出现模块偏心过大、可调拉杆调整量不够的情况；

(6)在每个可调拉杆上，预先粘贴应变片，检测吊装过程中可调拉杆的受力，防止受力超过其额定载荷；

(7)进行CR10与钢筋组合模块的试吊装，试吊过程中，利用拉紧揽风绳来控制CR10与钢筋组合模块的自转，利用全站仪检测CR10与钢筋组合模块下口的水平度；

(8)分别调节16个内侧可调拉杆和16个外侧可调拉杆，使CR10与钢筋组合模块下口的水平度达到施工要求，同时保证可调拉杆的受力不超过其额定载荷，然后开始正式吊装；

(9)正式吊装时，吊车缓慢起钩，速度≤400mm/min，使CR10与钢筋组合模块离地200mm，悬空静止10分钟，通过目视检查上述专用吊索具、外侧吊耳、内侧吊耳的变形和吊车底盘区域的地基沉降值；

(10)上述目视检查合格后，吊钩缓慢起钩，速度≤400mm/min，使CR10与钢筋组合模块离地至目标距离后，停止起钩，保持悬空；

(11)吊机主臂顺时针旋转，回转速度≤0.033r/min，待吊臂与履带到达统一方向后，停止旋转；

(12)吊车沿路基箱铺设方向向前移动，行走速度≤2m/min，到达吊车吊装站位点停止行走；吊臂微调旋转，使CR10与钢筋组合模块中心与就位中心对中；

(13)吊车缓慢落钩，速度≤400mm/min，使CR10与钢筋组合模块就位。

本发明核电站CR10与钢筋组合模块的专用吊索具结构简单、合理，吊装方法科学、易行，与现有技术相比较具有以下优点：

(1)本发明根据CR10与钢筋组合模块的结构特点，设计了合理的副吊索布置和连接方案：使用吊索分配器分出两圈吊索：一圈外侧副吊索和一圈内侧副吊索，分别与CR10与钢筋组合模块上的外侧吊耳和内侧吊耳连接，保证了CR10与钢筋组合模块外侧和内侧受力的均衡，控制了吊装时CR10与钢筋组合模块外侧和内侧的相对变形；

(2)本发明在调整CR10与钢筋组合模块下口的水平度时，使用了配重与可调拉杆两种方式。通过施加配重可以先粗略地调整CR10与钢筋组合模块的重心位置，试吊装时再通过可调拉杆微调精确调整CR10与钢筋组合模块的重心位置，使模块重心与其中心一致。两种方式的综合使用，保证了吊装过程中CR10与钢筋组合模块下口的水平度；

(3)专用吊索具中的过渡梁上吊耳板的结构和形状，可以根据吊车自带吊具的结构和形状而设计，从而使本发明的专用吊具可以适用于各种吊车；

(4)专用吊索具结构简单，连接方便，易于施工；

(5)在CR10与钢筋组合模块吊装过程中，采用本发明的专用吊索具及吊装方法，并结合有限元建模计算分析技术、应变测力技术、全站仪检测技术、调节可调拉杆等多种技术，能有效减小CR10与钢筋组合模块的变形及受力，满足CR10与钢筋组合模块的吊装要求，降低吊装的风险系数。

附图说明

图1是本发明专用吊索具的立体图；

图2是本发明专用吊索具的剖视图；

图3是本发明吊索具过渡梁的立体图；

图4是本发明吊索具过渡梁的俯视图；

图5是本发明吊索具过渡梁的仰视图；

图6是本发明分配器的立体图；

图7是本发明可调拉杆的示意图。

附图说明：1—过渡梁；2—主吊索；3—吊索分配器；4—外侧副吊索；5—内侧副吊索；6—可调拉杆；7—CR10与钢筋组合模块；8—外侧吊耳；9—内侧吊耳；11—上吊耳板；12—第一筋板；13—第二筋板；14—上盖板；15—圆弧板；16—长连接板；17—短连接板；18—下吊耳长板；19—下吊耳短板；31—三角板；32—连接板；61—U型接头；62—螺母；63—调节套筒；191—下盖板。

具体实施方式

现结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本实施例公开了一种核电站CR10与钢筋组合模块的专用吊索具，如图1-7所示，包括过渡梁1和分别与过渡梁连接的多个吊索单元；所述吊索单元包括主吊索2、吊索分配器3、外侧副吊索4、内侧副吊索5和两个可调拉杆6；所述主吊索2一端固定在过渡梁上；主吊索2的另一端、外侧副吊索4和内侧副吊索5分别与吊索分配器3连接，所述外侧副吊索4远离吊索分配器3的一端与一个可调拉杆6连接，所述内侧副吊索5远离吊索分配器3的一端与另一个可调拉杆6连接。

所述过渡梁1为圆形，由上吊耳板11、第一筋板12、第二筋板13、上盖板14、圆弧板15、长连接板16、短连接板17、下吊耳长板18、下吊耳短板19和下盖板191等十种部件构成；其中，上盖板14开槽，两块上吊耳板11从槽中伸出，两块上吊耳板11上部与上盖板14焊接，下部与下盖板191焊接；两块圆弧板15位于上盖板14与下盖板191之间，与上盖板14、下盖板191、上吊耳板11焊接；两块下吊耳长板18和十四块下吊耳短板19沿圆周均布，两块下吊耳长板18与上盖板14、下盖板191、圆弧板15、上吊耳板11下部焊接，十四块下吊耳短板19与上盖板14、下盖板191、圆弧板15焊接；四块长连接板16位于上下盖板之间，在圆弧板15内侧，与下吊耳长板18、圆弧板15、上盖板14、下盖板191焊接；一块短连接板17在上盖板14下方的中间位置，连接两块上吊耳板11，与上吊耳板11、上盖板14焊接；四块第一筋板12和两块第二筋板13位于上盖板14上部，与上盖板14和上吊耳板11焊接，起到加强作用。

所述过渡梁1的上吊耳板11、下吊耳长板18、下吊耳短板19均开设有连接孔。其中，上吊耳板11通过连接轴与吊车自带吊具连接，下吊耳长板18、下吊耳短板19通过连接轴与16根主吊索2连接。

所述主吊索2为浇铸索具，数量共16根。所述主吊索2通过连接轴上部与过渡梁1连接，下部与吊索分配器3连接。

所述吊索分配器3由两块三角板31和两块连接板32组成；所述吊索分配器3设有一对上耳板孔和两对下耳板孔，所述耳板孔采用整体镗孔方法制成。上耳板孔通过连接轴与主吊索2连接，下耳板孔分别通过连接轴与外侧副吊索4和内侧副吊索5连接。

所述副吊索均为浇铸索具，包括16根外侧副吊索4和16根内侧副吊索5。所述副吊索均通过连接轴与可调拉杆6连接。

所述可调拉杆6由两个U型接头61、两个特制螺母62和一个调节套筒63构成。所述可调拉杆6两端的螺纹是反向的。

所述CR10与钢筋组合模块7上，均匀地布置有16个外侧吊耳8和16个内侧吊耳9。所述外侧吊耳8通过连接轴与可调拉杆6连接，可调拉杆6与水平面夹角61.6°。所述内侧吊耳9通过连接轴与可调拉杆6连接，可调拉杆6与水平面夹角90°。

所述CR10与钢筋组合模块7的吊装过程，包括以下步骤：

(1)将16根主吊索2分别与过渡梁1连接；

(2)再将16根主吊索2分别与16个吊索分配器3连接；

(3)分别将16根外侧副吊索4、16根内侧副吊索5与吊索分配器3连接；

(4)将32个可调拉杆6分别与外侧副吊索4、内侧副吊索5连接；

(5)调节可调拉杆6的长度，使其在中间长度上；

(6)将吊车自带吊具与过渡梁1连接，并将上述已连接的吊索具吊至CR10与钢筋组合模块7的正上方；

(7)将32个可调拉杆6分别与16个外侧吊耳8、16个内侧吊耳9连接，所述外侧吊耳8、内侧吊耳9已经事先焊接在CR10与钢筋组合模块7上，数量、角度与吊索具一致；

(8)在CR10与钢筋组合模块7上施加配重，所述配重的重量、位置、施加方式是通过有限元建模计算分析、解析计算等技术得出的，目的是调节CR10与钢筋组合模块7的重心位置，以防止出现模块偏心过大、可调拉杆6调整量不够的情况；

(9)在每个可调拉杆6上，预先粘贴应变片，检测吊装过程中可调拉杆6的受力，防止受力超过其额定载荷；

(10)上述工作完成后，进行CR10与钢筋组合模块7的试吊装，试吊过程中，利用拉紧揽风绳来控制CR10与钢筋组合模块7的自转，利用全站仪检测CR10与钢筋组合模块7下口的水平度；

(11)分别调节16个内侧可调拉杆6和16个外侧可调拉杆6，使CR10与钢筋组合模块7下口的水平度达到施工要求，同时保证可调拉杆6的受力不超过其额定载荷，然后开始正式吊装；

(12)正式吊装时，吊车缓慢起钩，速度≤400mm/min，使CR10与钢筋组合模块7离地200mm，悬空静止10分钟，通过目视检查上述专用吊索具、外侧吊耳8、内侧吊耳9的变形和吊车底盘区域的地基沉降值；

(13)上述目视检查合格后，吊钩缓慢起钩，速度≤400mm/min，使CR10与钢筋组合模块7离地至目标距离后，停止起钩，保持悬空；

(14)吊机主臂顺时针旋转，回转速度≤0.033r/min，待吊臂与履带到达统一方向后，停止旋转；

(15)吊车沿路基箱铺设方向向前移动，行走速度≤2m/min，到达吊车吊装站位点停止行走。吊臂微调旋转，使CR10与钢筋组合模块7中心与就位中心对中；

(16)吊车缓慢落钩，速度≤400mm/min，使CR10与钢筋组合模块7就位。

最后应说明的是：实施例仅用于解释本发明，而非对其限制；尽管实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其对实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，仍应包括在本发明保护范畴之内。