CN106013815B - 核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装及安装方法 - Google Patents

核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装及安装方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于核电站建造的技术领域。为了解决目前钢制安全壳底封头短支腿的定位安装操作复杂、效率较低的问题,本发明提出一种核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装,包括支撑架和轨道;所述轨道沿垂直于所述支撑架的侧面的方向穿过所述支撑架,所述轨道上设有运输车,所述轨道的两侧均设有第一支撑柱、第二支撑柱和挡块,所述支撑架上设有支点,该支点分布于所述轨道两侧,位于所述轨道同一侧的所述挡块、所述第一支撑柱的顶端、所述第二支撑柱的顶端和所述支点连接形成与底封头的BH1板结构相同的弧线。使用本发明的工装能够快速准确地实现短支腿的定位安装,降低了施工难度,并可形成流水作业,提高工作效率。

Description

核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装及安装方法
技术领域
本发明属于核电站建造的技术领域,具体涉及一种核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装及安装方法。
背景技术
钢制安全壳是核电站反应堆厂房的内层屏蔽结构,是非能动安全系统中的重要设备之一,如图1所示,钢制安全壳10包括顶封头12、筒体11和底封头13,筒体11为圆柱体结构,顶封头12和底封头13均为半椭圆形结构,其中,底封头13由36张BH1板、30张BH2板、15张BH3板及1张BH4板拼装而成,BH1板为双曲面瓜片板,单板重约12T,弧长9560mm,宽2988~3756mm,具有外形尺寸大,重量较重的特点,BH1板的中心位置设有短支腿,短支腿用于支撑钢制安全壳10,如图2所示,短支腿14包括圆筒15,圆筒15的底部设有圆法兰17和椭圆法兰16,圆筒15的顶部为曲面,以与BH1板的曲面贴合。目前,采用倒装法进行钢制安全壳10的拼装,倒装法是指先安装顶封头12,再安装筒体11最后安装底封头13,即按照从上到下的顺序拼装钢制安全壳10,这样能够更方便地使用自动化设备,有利于作业的自动化。采用倒装法拼装钢制安全壳10的关键是短支腿的定位安装,目前短支腿的定位安装采用卧式安装的方法,但该方法操作复杂,效率较低。
发明内容
为了解决目前钢制安全壳底封头短支腿的定位安装操作复杂、效率较低的问题,本发明提出一种核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装,包括支撑架和轨道;所述轨道沿垂直于所述支撑架的侧面的方向穿过所述支撑架,所述轨道的两侧均设有第一支撑柱、第二支撑柱和挡块,所述支撑架上设有至少两个支点,该两个支点分布于所述轨道两侧,位于所述轨道同一侧的所述挡块、所述第一支撑柱的顶端、所述第二支撑柱的顶端和所述支点连接形成与底封头的BH1板结构相同的弧线,使得BH1板放置到所述第一支撑柱和所述第二支撑柱上后,所述BH1板的底部抵住所述挡块,所述BH1板的中部与所述第一支撑柱和所述第二支撑柱贴合,所述BH1板的上部抵靠在所述支点上。
其中,所述支撑架的相对两侧对称设有支点,且该支撑架的相对两侧对称分布有所述第一支撑柱、第二支撑柱和挡块。
其中,所述支撑架、第一支撑柱、第二支撑柱、挡块均通过固定板固定于地面上。
其中,所述支撑架为由若干个连接杆组成的矩形框架。
其中,所述连接杆之间设有斜支撑。
本发明还提出一种核电站钢制安全壳底封头短支腿安装方法,包括以下步骤:
(1)确定BH1板的中线基准线,将该中线基准线的设计位置投影到地面上得到理论投影线,按照BH1板的设计安装位置将所述的核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装安装到施工现场,且所述轨道铺设于所述理论投影线两侧;
(2)使用吊装装置将BH1板吊装于所述核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装上,调整BH1板的位置以使BH1板就位于设计安装位置;
(3)将短支腿放置到运输车上,该运输车沿着所述轨道将短支腿运输至BH1板下方,在短支腿的侧壁上画出四条线,该四条线平行于短支腿的轴线并在短支腿的圆周上均匀分布,然后调整短支腿至水平;
(4)使用全站仪在BH1板的所述中线基准线上确定短支腿的安装位置点,然后根据该安装位置点画出十字线,移动所述运输车,使短支腿的顶端贴合到BH1板上,且短支腿上的四条线与BH1板上的十字线重合,然后画出短支腿与BH1板的相贯线;
(5)使用短支腿的实际高度减去短支腿的设计高度,以得到短支腿的切割量,根据该切割量在短支腿上画出切割线;
(6)根据已画好的切割线,对短支腿进行切割、修磨及打磨坡口,最后按照所述步骤(4)得到的相贯线进行短支腿与BH1板的组对焊接作业。
其中,所述步骤(2)中,所述吊装装置为手拉葫芦。
其中,所述步骤(2)中,在BH1板内表面的四周上设置若干个参考点,测量BH1板的所述中线基准线和所述参考点的坐标,调整BH1板的位置使测量得到的坐标与设计坐标值相同。
其中,所述步骤(3)中,在短支腿的底部放置千斤顶,通过该千斤顶对短支腿产生的推力将短支腿调整至水平。
其中,所述步骤(4)中,根据施工现场已有标高基准,使用全站仪在BH1板的所述中线基准线上确定短支腿的安装位置点。
本发明核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装及安装方法具有如下的有益效果:
本发明的安装工装的挡块、第一支撑柱的顶端、第二支撑柱的顶端和支点连接形成弧线,该弧线与BH1板的弧形结构相同,这样将BH1板放到本发明的安装工装上后,BH1板的底部抵住挡块,BH1板的中部依靠第一支撑柱和第二支撑柱支撑,BH1板的上部抵靠在支点上,本发明的安装工装实现了对BH1板的支撑固定。本发明的安装工装的支撑架、第一支撑柱、第二支撑柱和挡块均通过固定板固定于地面上,增加了本发明的安装工装的稳固性,提高了作业的安全性。移动短支腿时,可以沿着本发明的轨道移动,提高了作业的便利性,节省了人力。本发明的支撑架的相对两侧均设有支点,且该支撑架的相对两侧均分布有第一支撑柱、第二支撑柱和挡块,这样在支撑架的相对两侧能够同时进行短支腿的定位安装作业,提高了作业效率,缩短了施工工期。本发明的安装工装制作简单,成本较低,安装及拆除工作十分方便,可循环使用,具有较好的推广利用性。
本发明的安装方法中,根据BH1板的设计安装位置来确定核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装的大小及安装位置,以使BH1板放置到核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装上后,调整BH1板的位置,BH1板能够按照设计安装位置就位于本发明的安装工装上,这样通过模拟BH1板的设计安装位置来进行短支腿的定位安装,提高了短支腿定位安装的准确性。本发明的安装方法中,通过调整短支腿的位置,使短支腿的顶端与BH1板贴合,且短支腿上的四条直线与BH1板上的十字线重合,然后可以画出短支腿与BH1板的相贯线,最后按照相贯线进行短支腿的安装,本发明的安装方法降低了施工难度,便于操作,省时省力,提高了工作效率,加快了施工进度。本发明的安装方法中,依据施工现场已有标高基准进行测量,这样可按部就班形成流水线作业,提高施工效率。
附图说明
图1为钢制安全壳的结构示意图;
图2为短支腿的结构示意图;
图3为本发明实施例一的核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装的主视示意图;
图4为本发明实施例一的核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装的左视示意图;
图5为本发明实施例一的核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装的俯视示意图;
图6为本发明实施例一的核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装的使用状态示意图;
图7为本发明实施例二的核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装的主视示意图;
图8为本发明实施例二的核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装的使用状态示意图;
图9为本发明核电站钢制安全壳底封头短支腿安装方法中,短支腿在BH1板上定位的示意图。
具体实施方式
下面结合附图介绍本发明的技术方案。
实施例一
如图3-5所示,本实施例核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装包括支撑架20和轨道25,支撑架20为由若干个连接杆21组成的矩形框架,连接杆21可以为H型钢,连接杆21之间设有斜支撑22,以加固支撑架20的结构。支撑架20的四个角固定于固定板24上,固定板24通过膨胀螺栓固定于施工现场的地面上,这样就可以稳固地将支撑架20固定于地面上,提高作业的安全性。
轨道25沿垂直于支撑架20的侧面的方向穿过支撑架20,轨道25也铺设于施工现场的地面上,轨道25上设有运输车26,运输车26为矩形框架结构,运输车26底部设有万向轮,能够在轨道上滑动,使用时,将短支腿14放置于运输车26上,移动运输车26就能够移动短支腿14,以将短支腿14运送到安装位置。轨道25的两侧均设有第一支撑柱29、第二支撑柱28和挡块27,第一支撑柱29、第二支撑柱28和挡块27位于支撑架20的同一外侧,第一支撑柱29与支撑架20的距离小于第二支撑柱28与支撑架20的距离,第二支撑柱28与支撑架20的距离小于挡块27与支撑架20的距离,第一支撑柱29、第二支撑柱28和挡块27可以选用H型钢,第一支撑柱29、第二支撑柱28和挡块27均通过固定板24固定于地面上,以增加第一支撑柱29、第二支撑柱28和挡块27的稳固性。
支撑架20上设有两个支点23,该两个支点23分布于轨道25的两侧,位于轨道25同一侧的挡块27、第一支撑柱29的顶端、第二支撑柱28的顶端和支点23连接形成弧线,该弧线与钢制安全壳底封头的BH1板的弧形结构相同,使得BH1板放置到本实施例核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装上后,如图6所示,BH1板的底部抵住挡块27,BH1板的中部依靠第一支撑柱29和第二支撑柱28支撑,BH1板的上部抵靠在支点23上,以实现将BH1板固定于本实施例核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装上。
实施例二
如图7-8所示,本实施例核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装与实施例一的区别是,支撑架20的相对两侧对称设有两个支点23,且支撑架20的相对两侧对称分布有第一支撑柱29、第二支撑柱28和挡块27,这样在支撑架20的相对两侧能够同时进行短支腿14的定位安装作业,以提高作业效率,缩短工期。
本发明还提出一种核电站钢制安全壳底封头短支腿安装方法,包括以下步骤:
(1)确定BH1板的中线基准线,将该中心基准线的设计位置投影到施工现场的地面上,得到理论投影线,然后将核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装安装到现场,并使轨道25铺设于理论投影线两侧,核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装的尺寸和在施工现场的位置是按照BH1板的设计安装位置而定的,即将BH1板放置到核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装上后,经过微调BH1板的位置,能够使BH1板位于设计安装位置。
(2)在BH1板内表面的四周上设置若干个参考点,使用吊装装置将BH1板吊装到核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装上,测量BH1板的中线基准线的坐标及参考点的坐标,并将测量得到的坐标值与设计坐标值比较,调整BH1板的位置使测量的坐标值与设计的坐标值相同,这样BH1板就按照设计安装位置就位于核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装上,BH1板的底部抵住挡块27,BH1板的中部依靠第一支撑柱29和第二支撑柱28支撑,BH1板的上部抵靠在支点23上。其中,吊装装置可以为手拉葫芦。
(3)将短支腿14放置到运输车26上,然后将短支腿14运输至BH1板下方,在短支腿14的侧壁上画出四条线,该四条线平行于短支腿14的轴线并在短支腿14的圆周上均匀分布;然后调整短支腿14至水平。其中,可以在短支腿14的底部放置千斤顶,通过该千斤顶对短支腿14产生的推力将短支腿14调整至水平。
(4)如图9所示,使用全站仪在BH1板的中线基准线30上确定短支腿14的安装位置点32,例如如果短支腿14的设计安装高度为H,则使用全站仪在BH1板的中线基准线30上确定高度为H的点,该点即为短支腿14的安装位置点32,优选地,可以使用全站仪结合施工现场已有标高基准来确定短支腿14的安装位置点32,这样通过利用施工现场已有的标高基准进行作业能够提高效率。短支腿14的安装位置点32确定后,根据该安装位置点32画出十字线,然后移动运输车26以调整短支腿14的位置,使短支腿14的顶端贴合到BH1板上,且短支腿14侧壁上的四条线与BH1板上的十字线31重合,十字线31可以看作是以安装位置点32为中心向外发射的四条直线,短支腿14侧壁上的四条直线与BH1板上的十字线31重合是指短支腿14侧壁上的四条线与十字线31的四条直线重合,然后画出短支腿14与BH1板的相贯线。
(5)使用短支腿14的实际高度减去短支腿14的设计高度,得到短支腿14的切割量,根据该切割量在短支腿14上画出切割线。
(6)根据已画好的切割线,对短支腿14进行切割、修磨及打磨坡口,其中,切割时要预留一定打磨量,最后按照步骤(4)确定的相贯线进行短支腿14与BH1板的组对焊接作业。

Claims (10)

1.一种核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装,其特征在于,包括支撑架、轨道和运输车;所述轨道沿垂直于所述支撑架的侧面的方向穿过所述支撑架,所述轨道的两侧均设有第一支撑柱、第二支撑柱和挡块,所述支撑架上设有支点,该支点分布于所述轨道两侧,位于所述轨道同一侧的所述挡块、所述第一支撑柱的顶端、所述第二支撑柱的顶端和所述支点连接形成与底封头的BH1板结构相同的弧线,使得BH1板放置到所述第一支撑柱和所述第二支撑柱上后,所述BH1板的底部抵住所述挡块,所述BH1板的中部与所述第一支撑柱和所述第二支撑柱贴合,所述BH1板的上部抵靠在所述支点上;所述运输车位于所述轨道上,并且可以在所述轨道上进行滑动;其中,所述BH1板为组成底封头并且中心位置设有短支腿的双曲面瓜片板。
2.根据权利要求1所述的核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装,其特征在于,所述支撑架的相对两侧对称设有支点,且该支撑架的相对两侧对称分布有所述第一支撑柱、第二支撑柱和挡块。
3.根据权利要求1或2所述的核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装,其特征在于,所述支撑架、第一支撑柱、第二支撑柱、挡块均通过固定板固定于地面上。
4.根据权利要求1或2所述的核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装,其特征在于,所述支撑架为由若干个连接杆组成的矩形框架。
5.根据权利要求4所述的核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装,其特征在于,所述连接杆之间设有斜支撑。
6.一种核电站钢制安全壳底封头短支腿安装方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)确定BH1板的中线基准线,将该中线基准线的设计位置投影到地面上得到理论投影线,按照BH1板的设计安装位置将权利要求1-5中任一项所述的核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装安装到施工现场,且所述轨道铺设于所述理论投影线两侧;
(2)使用吊装装置将BH1板吊装于所述核电站钢制安全壳底封头短支腿安装工装上,调整BH1板的位置以使BH1板就位于设计安装位置;
(3)将短支腿放置到运输车上,该运输车沿着所述轨道将短支腿运输至BH1板下方,在短支腿的侧壁上画出四条线,该四条线平行于短支腿的轴线并在短支腿的圆周上均匀分布,然后调整短支腿至水平;
(4)使用全站仪在BH1板的所述中线基准线上确定短支腿的安装位置点,然后根据该安装位置点画出十字线,移动所述运输车,使短支腿的顶端贴合到BH1板上,且短支腿上的四条线与BH1板上的十字线重合,然后画出短支腿与BH1板的相贯线;
(5)使用短支腿的实际高度减去短支腿的设计高度,以得到短支腿的切割量,根据该切割量在短支腿上画出切割线;
(6)根据已画好的切割线,对短支腿进行切割、修磨及打磨坡口,最后按照所述步骤(4)得到的相贯线进行短支腿与BH1板的组对焊接作业;
其中,所述BH1板为组成底封头并且中心位置设有短支腿的双曲面瓜片板。
7.根据权利要求6所述的核电站钢制安全壳底封头短支腿安装方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述吊装装置为手拉葫芦。
8.根据权利要求6或7所述的核电站钢制安全壳底封头短支腿安装方法,其特征在于,所述步骤(2)中,在BH1板内表面的四周上设置若干个参考点,测量BH1板的所述中线基准线和所述参考点的坐标,调整BH1板的位置使测量得到的坐标与设计坐标值相同。
9.根据权利要求6或7所述的核电站钢制安全壳底封头短支腿安装方法,其特征在于,所述步骤(3)中,在短支腿的底部放置千斤顶,通过该千斤顶对短支腿产生的推力将短支腿调整至水平。
10.根据权利要求6或7所述的核电站钢制安全壳底封头短支腿安装方法,其特征在于,所述步骤(4)中,根据施工现场已有标高基准,使用全站仪在BH1板的所述中线基准线上确定短支腿的安装位置点。
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