CN103437575A - 一种核电模块用钢结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核电模块用钢结构，该结构由模块底座、侧面支撑和支架组成；其中模块底座、侧面支撑和支架由支撑杆组成，支撑杆上带有用于螺栓连接的孔。本发明所述的核电模块用钢结构可以根据施工现场的需要快速的进行组装，也可以根据现场需要进行结构的调整、拆卸以及变更，各结构单元可以重复利用，大大提高了施工效率，降低了使用成本，适合推广应用。

Description

一种核电模块用钢结构

技术领域

    本发明属于核电技术领域，特别涉及一种核电模块用钢结构。

背景技术

AP1000作为全球首推非能动核电站，其技术处于尖端水平因此目前并无运行经验，其模块制造中的设计未完全固化，项目出图进度拖后于现场施工进度，供图拖后造成交付延误率高达65%以上，设计进度计划时间脱离现场实际需求，以至于项目上无法正常开展前期的技术准备及按照计划进行制造。同时由于缺乏模块施工图设计经验，造成设计和现场均出现大量模块变更，一些模块设计出图带有开口项，后继制造进一步带有尾项，以至于出现返厂重新制造的情况。由于大部分图纸到图时间延误，因此施工准备及采购时间大大缩短，现场常常需要高强度加班等赶工方式来满足施工工期要求，增加了施工质量的安全风险及质量管理难度，赶工仍然不能解决问题时只有使模块交付拖后。

目前机械模块内的材料是分开进行采购，一部分通用材料由制造方如模块制造厂采购，另外一部分重要设备阀门等由业主或项目承包商采购，其采购周期不由制造方控制，一旦出现延误只能对业主或项目承包商提出预警，种种因素导致机械模块材料供货拖后现象比较频繁，直接影响机械模块的制造与交付。用传统焊接方法制造模块钢结构时，由于物项未及时到位，影响模块的生产、安装、运输、建造，同时由于用焊接操作，对工人的身体健康造成损害而且对环境造成污染。

为了减少模块交付拖后对工程推进的阻碍，部分模块不能完整出厂，相对一部分模块内的物项只有在现场安装完成，这些模块区域又是施工密集区域，后继的安装及处理的工作难度加大，而且遗留问题较多，后期需要投入大量人力和物力，造成施工成本的增加。模块化带来的缩短工期、提高质量、削减用工高峰等优势基本消失。

模块工作接口，模块化实施涉及设计采购制造现场施工调试各方，由于多专业物项的模块化集成和模块化建造带来的平行施工，模块制造与实施中的接口管理变得非常复杂和紧密。AP1000是考虑模块化施工进行的建筑结构设计，厂房结构较紧凑，施工空间狭窄，同时由于机械模块现场引入的时间窗口有限，模块到货安装与土建施工接口衔接要求精细，由于经验的不足和模块管理技术的缺乏，出现衔接不顺畅，影响后继工作的顺利开展。同时花费大量时间和精力解决接口问题。

 

发明内容

为了克服以上现有技术的不足，本发明提供了一种核电模块用钢结构。

技术方案

本发明以采用多孔形状的工字钢、方钢或其他形状的钢材来制造底座及支架，多孔可以节省材料，可以作为螺栓孔，这样的底座及侧面支撑及支架可以拆卸，由于多孔的，可以方便定位。到现场后也可以按照现场要求决定去留，卸下来的材料可以运回再用，材料使用量大大节省。有效减少模块制造及就位过程中难以精确就位和安装现象。提高了施工效率，节省了材料及人工费用。

本发明由以下方式实现：

一种核电模块用钢结构，由模块底座、侧面支撑和支架组成，其中模块底座、侧面支撑和支架都是由支撑杆连接而成，支撑杆上开有用于连接的通孔。

所述的核电模块用钢结构，支撑杆连接的方式是通过紧固件由可拆卸螺栓连接，其中紧固件上开有通孔，与支撑杆连接部位的通孔相对应，通孔为螺栓连接的通道。

在实际使用过程中，模块底座、侧面支撑以及支架可以根据实际的需要进行定制，其上通孔的开孔位置可以根据连接的部位进行开通，可以在任何需要连接的部位进行开孔，也可以在可能需要连接的部位提前开孔，方便现场需要连接时使用。连接所用的紧固件可以选用任意能够达到实际连接需要的紧固件，紧固件与支撑杆上的通孔孔径大小以及形状可以根据连接螺栓的具体要求进行预留，通孔的形状与规格可以根据现场需要进行调整。

所述的核电模块用钢结构，支撑杆可以为工字钢或方钢，其中工字钢的一面或两面上可以开有通孔，方钢的侧面或底面或侧面与底面上都可以开有通孔。

所述的核电模块用钢结构，紧固件可以为角钢。

所述的核电模块用钢结构，支撑杆上的通孔可以沿杆的长度而分布。

支撑杆上的通孔可以根据实际的连接位置进行预留，也可以根据需要在整体支撑杆上进行预留，方便现场增减连接支撑杆。

所述的核电模块用钢结构，其中支撑杆可以包括第一支撑杆和第二支撑杆，其中第一支撑杆与第二支撑杆可相互嵌套，通过螺栓连接。

以上的支撑杆可以根据施工现场的实际需要进行长度或高度调节，可以灵活的调节定位点与标高，用来应对根据现场需要及逆行那个的钢结构的变更。 

本发明对以下方面有很好的优化作用：1，模块预制厂及核岛现场精确定位模块物项；2，包容模块有开口项；3，降低模块用材料；4，降轻模块重量；5，便于模块生产、运输、安装；6，特别是当管卡或其他定位不准确时，可以精确定位；7，方便技术改造时设备的更换与移动；8，改善生产模块的工厂环境、核岛建造安装环境，相对于传统的建造方法，减少了环境污染；9，降低模块生产、安装、维修、建造成本。

本发明与现有技术相比，有以下的有益效果： 

（1）  可以拆卸的模块钢结构（包含模块底座及侧面支撑及支架）方便物项定位。

（2）  多用螺栓连接，大大减少焊接操作，改善模块制造及安装工作环境。

（3）  可以灵活调节定位点，安装速度大大提高。

（4）  可以灵活调节标高，扩大设备等物项操作空间。

（5）  多种连接类型可以选择。

（6）  更换、维修方便。

（7）  可以重复利用材料，节省材料，采购，运输，制造，人工费用等。

（8）  在厂房结构紧凑，施工空间狭窄情况时，可以拆卸让出空间。

（9）  节省解决接口问题的精力，模块制造，安装质量，效率大大提高。

（10） 解决设计进度脱离现场实际需求，项目无法正常开展，前期技术准备及按照计划进行制造问题。

（11） 巧妙解决大量设计变更。

（12） 巧妙解决材料供货拖后，直接影响机械模块制造和交付进度问题。

附图说明

图1是连接所用支撑杆示意图。

图2是支撑杆连接而成的核电模块用钢结构构架图，其中1为模块底座、2为侧面支撑，3为支架，4为螺栓孔， 5为紧固件，6为螺栓。

图3是用于连接支撑杆的紧固件。

图4是支撑杆套嵌连接图，其中7为第一支撑杆，8为第二支撑杆。

图5是按照不同方向连接的支撑杆示意图。

图6是一种成型的核电模块用钢结构图，其中9、10、11、12为模块底座的支撑杆；13、14、15、16、18、19、24为侧面支撑的支撑杆；17、21、25为紧固件；20为支架；22、23为加长用第二支撑杆；26为顶部连接用支撑杆；27为通孔。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明的技术方案进行进一步说明： 

如图1所示为钢结构所用的支撑杆，图中所示为方钢和工字钢，是整个钢架结构的基本连接单元，支撑杆可以底面上开有通孔，底面与侧面也可以同时开有通孔，方便不同的连接需要。孔可以根据实际需要在涉及连接的部位进行预先制作，孔的多少也可以根据连接需要进行设定。由于通过螺栓连接，因此当使用的过程中某一个部件需要维修或更换时，可以单独拆除进行维修或更换，不会影响整个钢结构的继续使用。

图2所示为核电模块用钢结构构架图，整个结构包括模块底座1、侧面支撑2和支架3，其中侧面支撑与支架通过螺栓与模块底座相连接，如图中紧固件5与螺栓6，其中整个结构上有螺栓孔4，可以根据实际需要设置孔的位置及数量，在需要连接的地方事先开孔。整个结构用螺栓连接，在物料进场前可以根据图纸需要进行单个部件的制定，进场后进行组装，如果有物项未及时到位，可以先把模块运到现场，直接安装，由于多孔及用螺栓连接，所以方便就位，就位后如果需要拆卸，分步拆卸掉多余的底座及支架，如果安装空间不够，可以拆卸让出空间，方便快捷，大大提高了使用效率。 

图3所示为紧固件，图中所示的紧固件为L型，可以对两个支撑杆进行直角型连接，紧固件上开有通孔，与支撑杆连接部位的通孔相对应，连接时紧固件可以起到将两个支撑杆固定成一体的作用。紧固件也可以根据连接部位的不同采用不同的形状以及弯曲角度，本连接方式节省了解决接口问题的精力，模块制造，安装的效率大大提高。使用螺栓连接大大减少了焊接操作，改善了模块制造及安装的工作环境。

图4所示为支撑杆连接图，其中包括第一支撑杆7，第二支撑杆8，其中第一支撑杆与第二支撑杆通过套嵌连接，第一支撑杆与第二支撑杆的连接面开有通孔，套嵌重合的部位通过螺栓连接，其上的通孔作为螺栓连接的通道。支撑杆可以根据需要进行加长，如图中的支撑杆8如果不够长可以连接支撑杆7进行加长，可以根据现场需要进行加高，也可以放低，可以灵活调节标高，扩大设备等物项操作空间，当厂房结构紧凑施工空间狭窄时可以放低或部分拆卸，让出空间。

图5所示为支撑杆的连接方式，实际使用时不局限于图中所示的连接方式，可以根据现场需要进行不同角度的连接，如果需要现场增加或改变模块的话可以直接进行连接，巧妙解决了大量设计变更。

下面进行一个具体工程实例的介绍：

图6所示为一个模块钢结构框架图，施工过程中，先按照现场需要设计好图纸与所用框架支撑杆，然后将材料运到现场。到场后将模块底座支撑杆9、支撑杆10、支撑杆11以及支撑杆12通过紧固件及螺栓连接成模块底座，再对底座内部用支撑杆连接以保持底座牢固以及满足施工要求；连接好底座后再将侧面支撑用支撑杆13、支撑杆14、支撑杆15、支撑杆16通过紧固件以及螺栓（如紧固件17）等与底座相连接，然后按照图纸连接其他侧面支撑用支撑杆18与支撑杆19，并安装支架用支撑杆20，选用与安装角度相适应的紧固件21及螺栓进行连接；在支撑杆13与支撑杆18上套嵌连接了第二支撑杆22与第二支撑杆23，方便施工过程中调节高度；侧面支撑杆安装完毕后，再用支撑杆进行加固连接，如图中支撑杆24以及紧固件25；全部侧面支撑杆连接好后进行封顶连接，用如图中所示支撑杆26将框架顶部进行封顶连接，整个框架上预留有通孔27，方便在施工过程中根据实际需要增减和变更模块连接用。本钢架结构上所有支撑杆都是通过可拆卸的螺栓连接，可以根据需要进行拆卸与安装，以解决施工过程中变更的需要。

以上钢架结构示意图只是为了更好的说明本发明而选取的其中一种具体实施例，并不是对分发明所保护范围的限制，任何满足本发明构思所连接的模块钢结构，都在本发明的保护范围之内。

本发明提供的核电模块用钢结构可以根据施工现场进行灵活变更，解决了设计进度脱离现场实际需求，节省了前期技术准备及按照计划进行制造的问题，可以有效避免供货拖后，影响机械模块制造和交付进度的问题。

由于使用螺栓连接，因此可以进行拆卸和重复利用材料，节省了材料、采购、运输、制造和人工等费用。

Claims (8)

1.一种核电模块用钢结构，其特征在于，包括模块底座、侧面支撑和支架，其中模块底座、侧面支撑和支架都是由支撑杆连接而成，支撑杆上开有用于连接的通孔。

2. 根据权利要求1所述的核电模块用钢结构，其特征在于，支撑杆连接的方式是通过紧固件由可拆卸螺栓连接，其中紧固件上开有通孔，与支撑杆连接部位的通孔相对应，通孔为螺栓连接的通道。

3. 根据权利要求1所述的核电模块用钢结构，其特征在于，所述的支撑杆为工字钢或方钢。

4. 根据权利要求1所述的核电模块用钢结构，其特征在于，所述的紧固件为角钢。

5. 根据权利要求1所述的核电模块用钢结构，其特征在于，所述支撑杆上的通孔是沿杆的长度而分布的。

6. 根据权利要求3所述的核电模块用钢结构，其特征在于，所述方钢的侧面或底面或侧面与底面都开有通孔。

7. 根据权利要求1所述的核电模块用钢结构，其特征在于，所述支撑杆包括第一支撑杆和第二支撑杆，其中第一支撑杆与第二支撑杆相互嵌套，通过螺栓连接。

8. 根据权利要求3所述的核电模块用钢结构，其特征在于，所述工字钢的一面或两面上开有通孔。

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