高温气冷堆压力容器预埋件的安装用工具及安装方法
【专利摘要】本发明属于核电站建造的技术领域。为了降低高温气冷堆压力容器承重支撑预埋件安装施工的难度，本发明提出一种高温气冷堆压力容器预埋件安装用工具，包括上部支架和下部支架，所述上部支架包括两个第一前支腿、两个第一后支腿、若干个支撑板和连接板，所述两个第一前支腿之间、所述两个第一后支腿之间均通过所述连接板连接，所述支撑板连接所述第一前支腿的顶部和第一后支腿的顶部，该支撑板上设有若干个抱卡；下部支架包括连接杆、两个第二前支腿和两个第二后支腿。本发明的工具简化了预埋件的安装过程，降低了预埋件安装作业的难度，降低了施工安全风险，缩短了工期，对于提高高温气冷堆核电站的工程建造水平与市场竞争力具有重要意义。
【专利说明】
高温气冷堆压力容器预埋件的安装用工具及安装方法
技术领域
[0001]本发明属于核电站建造的技术领域，具体涉及一种高温气冷堆压力容器预埋件的安装用工具及安装方法。
【背景技术】
[0002]高温气冷堆是具有第四代技术特征的先进核能技术，高温气冷堆反应堆压力容器是核电站的核心部件之一，是保证反应堆安全运行的重要保障。其中，压力容器承重支承预埋件预埋在反应堆舱室墙体上，用于连接压力容器承重支承，如图1所示，高温气冷堆压力容器承重支撑预埋件10包括前立板11和后立板12，前立板11比后立板12要长一些，前立板11和后立板12之间设有主螺栓套管13，且从上到下分布有三层主螺栓套管13，第一层有四个主螺栓套管13，第二层有两个主螺栓套管13，第三层也有两个主螺栓套管13。预埋件10重约七吨，为偏心结构，前侧比后侧更重，而且预埋件10整体为不规则的形状，没有合适的固定点，导致预埋件的安装施工难度很大。由于压力容器承重支承预埋件10所在反应堆舱室墙体土建结构工程与安装工程错综复杂，再加上反应堆舱室内作业空间受限，进一步增加了预埋件10安装作业的复杂程度和难度。
【发明内容】
[0003]为了降低高温气冷堆压力容器承重支撑预埋件安装施工的难度，本发明提出一种高温气冷堆压力容器预埋件安装用工具，包括上部支架和下部支架，所述上部支架包括两个第一前支腿、两个第一后支腿、若干个支撑板和连接板，所述两个第一前支腿之间、所述两个第一后支腿之间均通过所述连接板连接，所述支撑板连接所述第一前支腿的顶部和第一后支腿的顶部，以使将预埋件固定于所述上部支架上时，预埋件的主螺栓套管位于所述支撑板上;所述支撑板上设有若干个抱卡;所述下部支架包括连接杆、两个第二前支腿和两个第二后支腿，所述两个第二前支腿之间、所述两个第二后支腿之间、所述第二前支腿与第二后支腿之间均通过所述连接杆连接;使用时，将所述下部支架的第二前支腿的顶部与所述上部支架的第一前支腿的底部连接，所述第二后支腿的顶部与所述上部支架的第一后支腿的底部连接。
[0004]其中，所述支撑板的数量为四个。
[0005]其中，所述第一前支腿的长度大于所述第一后支腿的长度，所述第二前支腿的长度小于所述第二后支腿的长度，且所述第一前支腿与第一后支腿的长度之差等于所述第二后支腿与第二前支腿的长度之差。
[0006]其中，还包括加固板，所述第一前支腿的下部与第一后支腿的下部之间通过所述加固板连接。
[0007]其中，所述第二前支腿远离所述第二后支腿的一侧设有前托板，所述第二后支腿远离所述第二前支腿的一侧设有后托板。
[0008]其中，所述第二前支腿与前托板之间、所述第二后支腿与后托板之间均设有筋板。
[0009]本发明还提出一种高温气冷堆压力容器预埋件的安装方法，使用上述的高温气冷堆压力容器预埋件安装用工具，包括以下步骤:
[0010](I)将预埋件放置于所述上部支架上，且使预埋件的主螺栓套管位于所述支撑板上，然后使用所述支撑板上的抱卡将主螺栓套管卡住，以将预埋件与所述上部支架固定连接；
[0011](2)当反应堆舱室墙体施工至预埋立柱的设计安装位置时，在反应堆舱室墙体上埋设四根预埋立柱；
[0012](3)将所述下部支架吊装进舱室，调整所述下部支架的位置至设计位置，然后将所述下部支架的第二前支腿、第二后支腿与所述四个预埋立柱连接，以将所述下部支架固定于所述四个预埋立柱上；
[0013](4)将预埋件和所述上部支架整体吊装进反应堆舱室，落位于所述下部支架上，然后调整所述第一前支腿和第二前支腿，以将预埋件调整至设计位置，然后将所述第一前支腿与第二前支腿连接，将所述第一后支腿与第二后支腿连接，以将所述上部支架固定于所述下部支架上。
[0014]其中，所述步骤(I)中，将预埋件第一层的主螺栓套管放置于所述支撑板上。
[0015]其中，所述步骤(4)中，在所述第二前支腿远离所述第二后支腿的一侧设置前托板，在所述第二后支腿远离所述第二前支腿的一侧设置后托板，将所述上部支架固定于所述下部支架上后，预埋件前立板抵靠于所述前托板上，预埋件后立板抵靠于所述后托板上。
[0016]其中，在所述第二前支腿与前托板之间、所述第二后支腿与后托板之间均设置筋板。
[0017]本发明高温气冷堆压力容器预埋件安装用工具具有如下的有益效果:
[0018]本发明的工具包括上部支架，上部支架与预埋件固定后，上部支架的第一前支腿和第一后支腿就转换为预埋件的固定点，将第一前支腿和第一后支腿固定就实现了预埋件的固定，而且通过调整第一前支腿和第一后支腿可以调整上部支架的位置，从而实现调整预埋件的位置，简化了预埋件的位置调整和固定的作业，简化了预埋件的安装过程，降低了预埋件安装作业的难度，降低了施工安全风险，缩短了工期，对于提高高温气冷堆核电站的工程建造水平与市场竞争力具有重要意义。
[0019]本发明的支撑板与预埋件的主螺栓套管连接，以将预埋件固定于上部支架上，由于主螺栓套管的管径较大，所以将主螺栓套管作为预埋件与上部支架的连接部件能够增加预埋件与上部支架连接的稳定性。本发明的支撑板与预埋件的第一层主螺栓套管连接，由于第一层主螺栓套管数量较多，而且第一层主螺栓套管的位置更靠上，所以增加了预埋件与上部支架连接的稳定性。
[0020]本发明的第二前支腿上设有前托板，第二后支腿上设有后托板，前托板用于支撑前立板，后托板用于支撑后立板，这样在将上部支架固定于下部支架上后，能够防止预埋件重心倾斜。
[0021]本发明高温气冷堆压力容器预埋件的安装方法具有如下的有益效果:
[0022]本发明的方法中，将预埋件与上部支架固定连接，这样上部支架的第一前支腿和第一后支腿就转换为预埋件的固定点，将第一前支腿和第一后支腿固定就实现了预埋件的固定，而且通过调整第一前支腿和第一后支腿可以调整上部支架的位置，从而实现调整预埋件的位置，简化了预埋件的位置调整和固定的作业，简化了预埋件的安装过程，降低了预埋件安装作业的难度，降低了施工安全风险，缩短了工期，对于提高高温气冷堆核电站的工程建造水平与市场竞争力具有重要意义。
[0023]本发明的安装方法中，技术人员先将下部支架固定于预埋立柱上，接着就可以进行下部支架周围钢筋的绑扎，而此时由于预埋件还未安装，还有作业空间将下部支架与预埋立柱固定连接及绑扎下部支架周围的钢筋，而预埋件和上部支架固定到下部支架上后，也就没有了将下部支架与预埋立柱固定连接及绑扎下部支架周围的钢筋的作业空间，本发明的方法中使用了上部支架和下部支架来完成预埋件的安装作业，这样钢筋绑扎作业也能顺利进行，提高了工程质量。
【附图说明】
[0024]图1为高温气冷堆压力容器承重支撑预埋件的结构示意图；
[0025]图2为本发明高温气冷堆压力容器预埋件安装用工具的上部支架的结构示意图；
[0026]图3为将预埋件安装到本发明的上部支架的结构示意图；
[0027]图4为本发明高温气冷堆压力容器预埋件安装用工具的下部支架的结构示意图；
[0028]图5为本发明的下部支架与预埋立柱连接的结构示意图；
[0029]图6为预埋件安装的示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图介绍本发明的技术方案。
[0031]本发明高温气冷堆压力容器预埋件安装用工具包括上部支架和下部支架，如图2所示，上部支架20包括两个第一前支腿21、两个第一后支腿22、若干个支撑板23和连接板25，两个第一前支腿21之间通过连接板25连接，连接板25可以位于第一前支腿21的顶部、底部和/或中部，同样地，两个第一后支腿22之间也通过连接板25连接，连接板25可以位于第一后支腿22的顶部、底部和/或中部。第一前支腿21的顶部与第一后支腿22的顶部之间通过支撑板23连接，支撑板23为若干个，例如可以为四个，该支撑板23上设有若干个抱卡24。如图3所示，使用时，预埋件10放置于上部支架20上，且第一前支腿21位于靠近预埋件10的前立板11的一侧，第一后支腿22位于靠近预埋件10的后立板12的一侧，预埋件10的主螺栓套管13位于支撑板23上，支撑板23上的抱卡24卡住主螺栓套管13，以将预埋件10与上部支架20固定连接。其中，抱卡24为U型扁钢，这样使用抱卡24卡住主螺栓套管13时，抱卡24与主螺栓套管13的接触面积增大，有利于保护主螺栓套管13。如图2所示，第一前支腿21的下部与第一后支腿22的下部之间通过加固板26连接，以增加上部支架20的稳固性。
[0032]如图4所示，下部支架30包括连接杆32、两个第二前支腿31和两个第二后支腿38，两个第二前支腿31之间、两个第二后支腿38之间、第二前支腿31与第二后支腿38之间均通过连接杆32连接，这样通过连接杆32将两个第二前支腿31和两个第二后支腿38连接为整体，同时连接杆32也增加了下部支架30的稳固性。使用时，第二前支腿31的顶部与上部支架20的第一前支腿21的底部连接，第二后支腿38的顶部与上部支架20的第一后支腿22的底部连接，以将上部支架20与下部支架30固定连接。
[0033]优选地，支撑板23的数量为四个，使用时，预埋件10第一层(最上面的那一层)的四个主螺栓套管13分别位于该四个支撑板23上，使用抱卡24将主螺栓套管13与支撑板23固定连接，以将预埋件10与上部支架20固定连接。预埋件10与上部支架20固定后，上部支架20的第一前支腿21和第一后支腿22就转换为预埋件10的固定点，将第一前支腿21和第一后支腿22固定就实现了预埋件10的固定，而且通过调整第一前支腿21和第一后支腿22可以调整上部支架20的位置，从而实现调整预埋件10的位置，简化了预埋件10的位置调整和固定的作业，简化了预埋件10的安装过程，降低了预埋件10安装作业的难度，同时不规则形状的预埋件10有了固定点之后，也降低了施工安全风险。主螺栓套管13的直径大于预埋件10上其他管状部件的直径，所以将主螺栓套管13作为预埋件10与上部支架20的连接部件能够增加预埋件10与上部支架20连接的稳定性。预埋件10第一层主螺栓套管13为四个，第二层和第三层主螺栓套管13均为两个，所以将第一层主螺栓套管13与支撑板23连接，这样由于第一层主螺栓套管13数量较多，而且第一层主螺栓套管13的位置更靠上，所以能够增加预埋件10与上部支架20连接的稳定性。
[0034]优选地，如图4所示，第二前支腿31远离第二后支腿38的一侧设有前托板34，第二后支腿38远离第二前支腿31的一侧设有后托板33。如图6所示，使用时，将预埋件10固定于上部支架20上后，将预埋件10和上部支架20整体放置于下部支架30上时，预埋件10的前立板11抵靠于前托板34上，前托板34用于支撑前立板11，预埋件10的后立板12抵靠于后托板33上，后托板33用于支撑后立板12，由于预埋件10为偏心结构，这样能够防止预埋件10重心倾斜。如图4所示，第二后支腿38与后托板33之间设有筋板35，以使第二后支腿38与后托板33之间的连接更稳固。同样地，第二前支腿31与前托板34之间也设有筋板(图中未示出)，以加强第二前支腿31与前托板34之间的连接。
[0035]如图1-2所示，第一前支腿21的长度大于第一后支腿22的长度，由于预埋件10的前立板11比后立板12长一些，而预埋件10固定到上部支架20上时，第一前支腿21位于靠近前立板11的一侧，第一后支腿22位于靠近后立板12的一侧，所以当第一前支腿21的长度大于第一后支腿22的长度时，能够使上部支架20与预埋件10的形状配合，以使预埋件10与上部支架20连接更牢固；第一前支腿21的长度大于第一后支腿22的长度也是为了不妨碍施工现场钢筋的布设，如图4所示，第二前支腿31的长度小于第二后支腿38的长度，这是为了与第一前支腿21和第一后支腿22配合，且第二后支腿38与第二前支腿31的长度之差等于第一前支腿21与第一后支腿22的长度之差，当预埋件10和上部支架20整体固定到下部支架30上时，能将预埋件10调至水平。
[0036]本发明还提出一种高温气冷堆压力容器预埋件的安装方法，使用上述的高温气冷堆压力容器预埋件安装用工具，包括以下步骤:
[0037](I)如图3所示，将预埋件10放置于上部支架20上，且使预埋件10的主螺栓套管13位于支撑板23上，可以是预埋件10第一层的主螺栓套管13、第二层的主螺栓套管13或第三层的主螺栓套管13位于支撑板23上，然后使用支撑板23上的抱卡24将主螺栓套管13卡住，以将主螺栓套管13固定于支撑板23上，从而将预埋件10与上部支架20固定连接。
[0038]预埋件10与上部支架20固定后，上部支架20的第一前支腿21和第一后支腿22就转换为预埋件10的固定点，将第一前支腿21和第一后支腿22固定就实现了预埋件10的固定，而且通过调整第一前支腿21和第一后支腿22可以调整上部支架20的位置，从而实现调整预埋件10的位置，简化了预埋件10的位置调整和固定的作业，简化了预埋件10的安装过程，降低了预埋件10安装作业的难度，降低了施工安全风险。
[0039]优选地，上部支架20包括四个支撑板23，将预埋件10放置于上部支架20上时，将预埋件10第一层的四个主螺栓套管13分别放置于该四个支撑板23上，然后通过抱卡24将预埋件10与上部支架20固定连接。由于第一层主螺栓套管13数量较多，而且第一层主螺栓套管13的位置比第二层和第三层主螺栓套管13更靠上，所以将第一层主螺栓套管13与支撑板23连接能够增加预埋件10与上部支架20连接的稳定性。
[0040]本步骤可以不在预埋件10的安装现场完成，而在场外完成。
[0041](2)如图5所示，当反应堆舱室墙体37施工至预埋立柱36的设计安装位置时，在反应堆舱室墙体37上埋设四根预埋立柱36。预埋立柱36的作用是固定下部支架30，即在后续步骤中，下部支架30是固定于预埋立柱36上的。
[0042]预埋件10的安装位置是设计好的，在本发明的方法中，预埋件10固定于上部支架20上，上部支架20固定于下部支架30上，下部支架30固定于预埋立柱36上，所以根据预埋件10的安装位置，能够设计出上部支架20、下部支架30和预埋立柱36各自的安装位置，以使预埋件10的安装位置符合要求。
[0043]当反应堆舱室墙体37施工至预埋立柱36的设计安装位置时，在反应堆舱室墙体37上埋设四根预埋立柱36，例如，预埋立柱36的设计安装高度为22m，反应堆舱室墙体37施工时，混凝土是一层一层浇筑的，例如每层浇筑10m，当浇筑第二层混凝土时，将预埋立柱36埋设于混凝土中，并使预埋立柱36顶部的高度为22m，这样预埋立柱36就固定于混凝土中。
[0044](3)如图5所示，当反应堆舱室墙体37混凝土强度满足下部支架30的荷载要求时，将下部支架30吊装进舱室，调整下部支架30的位置至设计位置，然后将下部支架30固定于预埋立柱36上，即下部支架30的第二前支腿31、第二后支腿38与四个预埋立柱36连接。下部支架30固定后，就可以进行下部支架30周围钢筋的绑扎作业，钢筋的绑扎位置也是设计好了，钢筋的作用是增加混凝土的抗拉性。
[0045](4)如图6所示，将预埋件10和上部支架20整体吊装进反应堆舱室，落位于下部支架30上，然后调整第一前支腿21和第二前支腿22，以调整上部支架20的位置，进而调整预埋件10的位置，直至将预埋件10调整至设计安装位置，然后将上部支架20与下部支架30固定连接，即将第一前支腿21与第二前支腿31连接，将第一后支腿22与第二后支腿38连接，以完成预埋件10的安装。在本步骤前，要确认下部支架30周围钢筋的绑扎作业已全部完成，因为将上部支架20与下部支架30固定后，预埋件10已安装，也就没有空间允许技术人员再进到下部支架30周围进行钢筋绑扎作业了。
[0046]优选地，在第二前支腿31远离第二后支腿38的一侧设置前托板34，在第二后支腿38远离第二前支腿31的一侧设置后托板33，这样在步骤(4)中，将上部支架20固定于下部支架30上后，预埋件10的前立板11抵靠于前托板34上，前托板34用于支撑前立板11，预埋件10的后立板12抵靠于后托板33上，后托板33用于支撑后立板12，由于预埋件10为偏心结构，这样能够防止预埋件10重心倾斜。还可以在第二前支腿31与前托板34之间、第二后支腿38与后托板33之间均设置筋板，以加强第二前支腿31与前托板34之间的连接、第二后支腿38与后托板33之间连接。
[0047]本发明的安装方法中，将预埋件10与上部支架20固定连接，这样上部支架20的第一前支腿21和第一后支腿22就转换为预埋件10的固定点，从而简化了预埋件10的安装过程。本发明的安装方法中，技术人员先将下部支架30固定于预埋立柱36上，接着就可以进行下部支架30周围钢筋的绑扎，而此时由于预埋件10还未安装，还有作业空间将下部支架30与预埋立柱36固定连接及绑扎下部支架30周围的钢筋，而预埋件10和上部支架20固定到下部支架30上后，也就没有了将下部支架30与预埋立柱36固定连接及绑扎下部支架30周围的钢筋的作业空间，本发明的方法中使用了上部支架20和下部支架30来完成预埋件10的安装作业，这样钢筋绑扎作业也能顺利进行，提高了工程质量。
【主权项】
1.一种高温气冷堆压力容器预埋件安装用工具，其特征在于，包括上部支架和下部支架，所述上部支架包括两个第一前支腿、两个第一后支腿、若干个支撑板和连接板，所述两个第一前支腿之间、所述两个第一后支腿之间均通过所述连接板连接，所述支撑板连接所述第一前支腿的顶部和第一后支腿的顶部，以使将预埋件固定于所述上部支架上时，预埋件的主螺栓套管位于所述支撑板上;所述支撑板上设有若干个抱卡； 所述下部支架包括连接杆、两个第二前支腿和两个第二后支腿，所述两个第二前支腿之间、所述两个第二后支腿之间、所述第二前支腿与第二后支腿之间均通过所述连接杆连接； 使用时，将所述下部支架的第二前支腿的顶部与所述上部支架的第一前支腿的底部连接，所述第二后支腿的顶部与所述上部支架的第一后支腿的底部连接。2.根据权利要求1所述的高温气冷堆压力容器预埋件安装用工具，其特征在于，所述支撑板的数量为四个。3.根据权利要求1或2所述的高温气冷堆压力容器预埋件安装用工具，其特征在于，所述第一前支腿的长度大于所述第一后支腿的长度，所述第二前支腿的长度小于所述第二后支腿的长度，且所述第一前支腿与第一后支腿的长度之差等于所述第二后支腿与第二前支腿的长度之差。4.根据权利要求1或2所述的高温气冷堆压力容器预埋件安装用工具，其特征在于，还包括加固板，所述第一前支腿的下部与第一后支腿的下部之间通过所述加固板连接。5.根据权利要求1或2所述的高温气冷堆压力容器预埋件安装用工具，其特征在于，所述第二前支腿远离所述第二后支腿的一侧设有前托板，所述第二后支腿远离所述第二前支腿的一侧设有后托板。6.根据权利要求5所述的高温气冷堆压力容器预埋件安装用工具，其特征在于，所述第二前支腿与前托板之间、所述第二后支腿与后托板之间均设有筋板。7.—种高温气冷堆压力容器预埋件的安装方法，其特征在于，使用权利要求1-4所述的高温气冷堆压力容器预埋件安装用工具，包括以下步骤: (1)将预埋件放置于所述上部支架上，且使预埋件的主螺栓套管位于所述支撑板上，然后使用所述支撑板上的抱卡将主螺栓套管卡住，以将预埋件与所述上部支架固定连接； (2)当反应堆舱室墙体施工至预埋立柱的设计安装位置时，在反应堆舱室墙体上埋设四根预埋立柱； (3)将所述下部支架吊装进舱室，调整所述下部支架的位置至设计位置，然后将所述下部支架的第二前支腿、第二后支腿与所述四个预埋立柱连接，以将所述下部支架固定于所述四个预埋立柱上； (4)将预埋件和所述上部支架整体吊装进反应堆舱室，落位于所述下部支架上，然后调整所述第一前支腿和第二前支腿，以将预埋件调整至设计位置，然后将所述第一前支腿与第二前支腿连接，将所述第一后支腿与第二后支腿连接，以将所述上部支架固定于所述下部支架上。8.根据权利要求7所述的高温气冷堆压力容器预埋件的安装方法，其特征在于，所述步骤(I)中，将预埋件第一层的主螺栓套管放置于所述支撑板上。9.根据权利要求7或8所述的高温气冷堆压力容器预埋件的安装方法，其特征在于，所述步骤(4)中，在所述第二前支腿远离所述第二后支腿的一侧设置前托板，在所述第二后支腿远离所述第二前支腿的一侧设置后托板，将所述上部支架固定于所述下部支架上后，预埋件前立板抵靠于所述前托板上，预埋件后立板抵靠于所述后托板上。10.根据权利要求9所述的高温气冷堆压力容器预埋件的安装方法，其特征在于，在所述第二前支腿与前托板之间、所述第二后支腿与后托板之间均设置筋板。
【文档编号】G21C21/00GK105931681SQ201610402587
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】刘奎林, 孙朝朋, 康增保, 师国柱, 李旺, 田野
【申请人】中国核工业二三建设有限公司