CN107806205B - 一种无衬里钢制穹顶的安装结构及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种核电站反应堆厂房无钢衬里的钢制穹顶安装结构及安装方法，包括设计两种类型的型钢支撑牛腿结构、径向限位板等辅助安装结构以及通过安装结构对穹顶进行支撑，并对辅助就位工装进行二次切割、使用千斤顶临时支撑等控制措施确保穹顶精确就位的安装方法。本发明具有工装简易、可靠性高，施工速度快等优点，有效解决了无衬里钢制穹顶与混凝土墙面的连接固定问题，确保了穹顶的安装精度。

Description

一种无衬里钢制穹顶的安装结构及安装方法

技术领域

本发明属于核电技术领域，具体涉及一种无衬里钢制穹顶的安装结构及安装方法，尤其涉及一种主体结构为单层环向混凝土墙、需安装就位于混凝土墙顶部的民用反应堆厂房钢制穹顶的安装方法。

背景技术

某民用核电反应堆厂房外壳主体结构为环形混凝土墙体，混凝土墙体顶部设计有钢制穹顶。此钢制穹顶由材质为Q235B的5mm厚钢板、L180x110x10及L75x50x6角钢组成，外形类似于半球形结构，其下口直径38m。由于环形混凝土墙体内无钢衬里，穹顶就位时无法与混凝土墙体直接有效连接固定，且穹顶在吊装过程中易发生局部的弹性变形，不利于穹顶的就位与摘钩。为此，需要现场设计一种简易的工装既可对穹顶进行支撑固定，亦可以适应穹顶在吊装过程中的局部变形，使其与穹顶下口直径相匹配，并满足穹顶的安装质量控制要求。

发明内容

本发明的针对现有技术中的不足，提供一种无衬里钢制穹顶的安装结构及其安装方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种无衬里钢制穹顶的安装结构，其特征在于，包括：第一钢支撑和第二钢支撑，所述第一钢支撑和第二钢支撑沿穹顶的下口圆周等间距地间隔布置，第一钢支撑和第二钢支撑的底部设置有预埋件，第一钢支撑和第二钢支撑通过角焊缝与预埋件焊接连接。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

所述第一钢支撑由18#工字钢制作而成，共18个，第二钢支撑由20#工字钢制作而成，共18个。

所述第一钢支撑上设置有千斤顶，第一钢支撑通过千斤顶对穹顶进行支撑；第二钢支撑的顶面直接与穹顶下口的环向角钢接触，对穹顶进行支撑；第一钢支撑和第二钢支撑顶部封头板上设置有限位板。

所述第二钢支撑牛腿的腹板上设置有径向导向板，对穹顶就位径向位置进行控制。

所述第一钢支撑和第二钢支撑顶部沿环向设置有L70X10的等边拉结加固角钢，将第一钢支撑和第二钢支撑连接成整体。

此外，还提出了一种采用上述无衬里钢制穹顶的安装结构的安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：第一钢支撑和第二钢支撑的安装；

步骤二：穹顶就位工装的安装；

步骤三：穹顶的吊装就位；

步骤四：穹顶的加固；

步骤一中依次包括：在环墙混凝土钢筋绑扎完成后安装预埋件；待环墙混凝土浇筑完成后，对预埋件标高进行测量；在预埋件上测放出穹顶下口的半径线及第一钢支撑、第二钢支撑的定位线；第一钢支撑和第二钢支撑的二次切割及安装；第二钢支撑封头板上测放穹顶下口圆周线及标高测量；拉结加固角钢的安装；

步骤二中依次包括：在第二钢支撑上焊接导向板；在第一钢支撑和第二钢支撑的封头板上根据穹顶下口圆周线安装限位板；

步骤三中，在穹顶吊装就位前，在穹顶下口圆周内侧均布测放出36个测量点，在穹顶试吊前后测量穹顶下口圆周内的36个测点的直径，并根据测量结果调整第二钢支撑上的导向板和限位板，最终通过履带式起重机将穹顶整体吊装就位；

步骤四中，根据穹顶的就位情况对第二钢支撑封头板的端部余量进行切割，确保第二钢支撑不与环墙混凝土模板干涉，然后将18个第一钢支撑上的千斤顶使用18#工字钢短柱逐一替换掉，并与穹顶焊接固定。

采取的具体措施还包括：

步骤一中，第一钢支撑与第二钢支撑预制过程中高度方向预留20mm余量，安装时根据下方的预埋件实际标高进行二次切割后安装。

步骤一中，第二钢支撑沿径向增加20mm余量，待穹顶就位后再进行切割。

步骤一中，第一钢支撑与第二钢支撑之间的拉结加固角钢共36根，沿圆周等间距选择6根拉结加固角钢，开设22x30mm长圆孔，使用Ø20x40普通螺栓与第一钢支撑、第二钢支撑连接。

步骤二中，使用全站仪在第二钢支撑上测放出穹顶下口圆周线，并在圆周线外侧20mm位置设置厚10x100x150mm限位板，控制穹顶径向就位偏差。

本发明的有益效果是：安装结构通过设计支撑对无衬里钢制穹顶进行支撑固定，具有构造简单、可靠性高、施工速度快等诸多优点，有效缩短了钢制穹顶的安装施工周期，并保证了穹顶下口的平整度与结构稳定性；通过水准仪跟踪测量控制支撑顶部标高，通过穹顶试吊对穹顶在受力状况下的下口圆度进行跟踪测量，及时调整穹顶内侧导向板位置，有效缩短了穹顶就位的时间。

附图说明

图1是本发明穹顶就位的效果示意图。

图2是本发明穹顶支撑的局部示意图。

图3是本发明的第一钢支撑的结构示意图。

图4是本发明的第二钢支撑的结构示意图。

图5是本发明的第一钢支撑和第二钢支撑的布置图。

附图标记如下：第一钢支撑1、第二钢支撑2、穹顶3、千斤顶4、导向板5、拉结加固角钢6、限位板7、预埋件8。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1-2所示的无衬里钢制穹顶的安装结构，包括第一钢支撑1与第二钢支撑2，第一钢支撑1和第二钢支撑2沿穹顶3的下口圆周等间距地间隔布置，第一钢支撑1和第二钢支撑2的底部设置有预埋件8，第一钢支撑1和第二钢支撑2通过角焊缝与预埋于环墙混凝土上的预埋件8焊接连接。

如图3所示，第一钢支撑1上设有螺旋千斤顶4对穹顶3进行支撑。如图4所示，第二钢支撑2的顶面直接与穹顶3下口的环向角钢接触，对穹顶3进行支撑，第二钢支撑2牛腿腹板上设置有导向板5，对穹顶3就位径向位置进行控制。第一钢支撑1和第二钢支撑2之间设置有L70X10等边拉结加固角钢6，将第一钢支撑1和第二钢支撑2连接成整体。第一钢支撑1和第二钢支撑2顶部封头板上均设置有限位板7，第一钢支撑1和第二钢支撑2均采用工字钢，其中，第一钢支撑1由18#工字钢制作而成，共18个，第二钢支撑2由20#工字钢制作而成，共18个。

采用以上安装结构的无衬里钢制穹顶的安装方法，概括来说包括如下几个步骤：

一、第一钢支撑1与第二钢支撑2的安装；

二、穹顶3就位工装的安装；

三、穹顶3的吊装就位；

四、穹顶3的固定。

步骤一中包括：1）在环墙混凝土钢筋绑扎完成后安装预埋件8；2）待环墙混凝土浇筑完成后，对预埋件8标高进行测量；3）在预埋件8上测放出钢制穹顶3下口的半径线及第一钢支撑1、第二钢支撑2的定位线；4）第一钢支撑1与第二钢支撑2的二次切割及安装；5）第二钢支撑2封头板上测放穹顶3下口圆周线及标高测量；6）拉结加固角钢6的安装。

步骤二中依次包括：1）在第二钢支撑2上焊接导向板5；2）在第一钢支撑1和第二钢支撑2封头板上根据穹顶3下口圆周线安装限位板7。

步骤三中依次包括：1）穹顶3空钩模拟试验；2）穹顶3试吊；3）根据穹顶3试吊下口直径测量结果调整第二钢支撑2上的限位板7与导向板5；4）穹顶3正式吊装。

步骤四中依次包括：1）穹顶3临时拉结固定；2）千斤顶4的替换；3）穹顶3的加固。

无衬里钢制穹顶详细的安装流程以及注意细节如下：

支撑安装→穹顶就位工装安装→穹顶吊装就位→穹顶固定。

无衬里钢制穹顶安装施工工艺总流程中的一个关键点是支撑的安装，参见图3、4，它决定了钢制穹顶3就位后的标高与稳定性。

支撑的安装主要流程如下：

施工准备→测量放线→定位点检查→预埋件8安装→混凝土浇筑→预埋件8标高测量→第一钢支撑1和第二钢支撑2二次切割→第一钢支撑1和第二钢支撑2安装→第一钢支撑1和第二钢支撑2标高复测及调整→穹顶下口圆周安装半径测放→拉结固定角钢6安装。

预埋件8在环墙最后一层钢筋绑扎时，通过在厂房中心设置全站仪进行角度及半径定位，并通过预埋件8附近的平台设置水准仪对其安装标高进行控制。预埋件8设置到位后需对其进行加固，避免后续混凝土浇筑导致预埋件偏移。

环墙混凝土浇筑完成且具备强度后，对预埋件8顶标高进行测量并测放出支撑的安装十字线。支撑在预制过程中高度方向预留20mm余量，根据测量结果对支撑长度进行二次切割后，再将支撑通过焊接安装就位，确保支撑顶部标高与理论值的偏差满足要求。

支撑标高偏差满足要求后，在第一钢支撑1与第二钢支撑2之间设置拉结加固角钢6，在36根拉结角钢6等间距选取6根，在其上开设22x30mm长圆孔，使用M20x40螺栓将其与两侧支撑连接，使此部分支撑配合穹顶重量发生弹性变形，以使穹顶下口与支撑位置相匹配。

在第二钢支撑2顶部测放出穹顶下口圆周线，在远离穹顶中心方向、距离圆周线20mm位置焊接穹顶就位限位板7，在第二钢支撑2牛腿腹板上焊接穹顶就位导向板5，参见图4。

在第一钢支撑1牛腿上设置螺旋千斤顶4，在千斤顶4根部、紧贴千斤4顶底座焊接4块10x30x30mm的限位块，并在千斤顶4就位后于千斤顶4上部设置U型钢筋对千斤顶4进行拉结。

穹顶吊装就位是由履带式起重机一次将穹顶整体吊就位，其包含穹顶空钩演练、穹顶试吊及正式吊装几个系列活动，其中穹顶试吊过程中，穹顶3将提升200mm后并静置。试吊前预先在穹顶3下口内侧、沿圆周均布36个测点，在穹顶3静置时对此36个测点测量穹顶下口直径实际情况，并予以记录。如穹顶下口直径局部变大（大于20mm），需将此方位角支撑上的限位板7予以拆除；如穹顶下口局部变小，则需将此方位角支撑上的导向板5拆除，支撑的布置图见图5。

穹顶3吊装就位前，将第一钢支撑1上的螺旋千斤顶4根据穹顶3试吊时的倾斜情况调整不同位置千斤顶4的高度。当穹顶3就位于千斤顶4或支撑2上后，根据穹顶下口角钢的实际情况调整千斤顶4，使千斤顶4受力，然后将穹顶下口角钢与第二钢支撑2顶板点焊固定。

穹顶3松钩后，使用相应的工字钢短柱将千斤顶4逐一替换掉，并将替换的短柱与穹顶下口角钢焊接固定。

需要注意的是，发明中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种无衬里钢制穹顶的安装结构的安装方法，其特征在于，无衬里钢制穹顶的安装结构包括：第一钢支撑（1）和第二钢支撑（2），所述第一钢支撑（1）和第二钢支撑（2）沿穹顶（3）的下口圆周等间距地间隔布置，第一钢支撑（1）和第二钢支撑（2）的底部设置有预埋件（8），第一钢支撑（1）和第二钢支撑（2）通过角焊缝与预埋件（8）焊接连接；所述第一钢支撑（1）上设置有千斤顶（4），第一钢支撑（1）通过千斤顶（4）对穹顶（3）进行支撑；第二钢支撑（2）的顶面直接与穹顶（3）下口的环向角钢接触，对穹顶（3）进行支撑；第一钢支撑（1）和第二钢支撑（2）顶部封头板上设置有就位限位板（7）；所述第二钢支撑（2）牛腿的腹板上设置有径向导向板（5），对穹顶（3）就位径向位置进行控制；所述第一钢支撑（1）和第二钢支撑（2）顶部沿环向设置有L70X10的等边拉结加固角钢（6），将第一钢支撑（1）和第二钢支撑（2）连接成整体；安装方法包括如下步骤：

步骤一：第一钢支撑（1）和第二钢支撑（2）的安装：在环墙混凝土钢筋绑扎完成后安装预埋件（8）；待环墙混凝土浇筑完成后，对预埋件（8）标高进行测量；在预埋件（8）上测放出穹顶（3）下口的半径线及第一钢支撑（1）、第二钢支撑（2）的定位线；第一钢支撑（1）和第二钢支撑（2）的二次切割及安装；第二钢支撑（2）封头板上测放穹顶（3）下口圆周线及标高测量；拉结加固角钢（6）的安装；

步骤二：穹顶（3）就位工装的安装：在第二钢支撑（2）上焊接导向板（5）；在第一钢支撑（1）和第二钢支撑（2）的封头板上根据穹顶（3）下口圆周线安装限位板（7）；

步骤三：穹顶（3）的吊装就位：在穹顶（3）吊装就位前，在穹顶（3）下口圆周内侧均布测放出36个测量点，在穹顶（3）试吊前后测量穹顶（3）下口圆周内的36个测点的直径，并根据测量结果调整第二钢支撑（2）上的导向板（5）和限位板（7），最终通过履带式起重机将穹顶（3）整体吊装就位；其中，如穹顶下口直径局部变大，将此方位角支撑上的限位板7予以拆除；如穹顶下口局部变小，则需将此方位角支撑上的导向板5拆除；

步骤四：穹顶（3）的加固：根据穹顶（3）的就位情况对第二钢支撑（2）封头板的端部余量进行切割，确保第二钢支撑（2）不与环墙混凝土模板干涉，然后将18个第一钢支撑（1）上的千斤顶（4 ）使用18#工字钢短柱逐一替换掉，并与穹顶（3）焊接固定。

2.如权利要求1所述的安装方法，其特征在于：所述第一钢支撑（1）由18#工字钢制作而成，共18个，第二钢支撑（2）由20#工字钢制作而成，共18个。

3.如权利要求1所述的安装方法，其特征在于：步骤一中，第一钢支撑（1）与第二钢支撑（2）预制过程中高度方向预留20mm余量，安装时根据下方的预埋件（8）实际标高进行二次切割后安装。

4.如权利要求1所述的安装方法，其特征在于：步骤一中，第二钢支撑（2）沿径向增加20mm余量，待穹顶（3）就位后再进行切割。

5.如权利要求1所述的安装方法，其特征在于：步骤一中，第一钢支撑（1）与第二钢支撑（2）之间的拉结加固角钢（6）共36根，沿圆周等间距选择6根拉结加固角钢（6），开设22x30mm长圆孔，使用Ø20x40普通螺栓与第一钢支撑（1）、第二钢支撑（2）连接。

6.如权利要求1所述的安装方法，其特征在于：步骤二中，使用全站仪在第二钢支撑（2）上测放出穹顶（3）下口圆周线，并在圆周线外侧20mm位置设置厚10x100x150mm限位板（7），控制穹顶（3）径向就位偏差。

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