CN109930758B - 倾斜式核电站运输通道系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了倾斜式核电站运输通道系统及其施工方法，所述系统包括倾斜通道、内模支撑系统、箍圈以及就位装置；所述方法主要包括：倾斜通道模块组装、内模支撑系统组装、结构加强箍圈组装、就位装置安装、倾斜通道整体吊装就位、定位精度调节等，最终将运输通道以45°角度倾斜安装于三面混凝土墙体截面上。采用本发明的方法后，可以显著降低结构变形、简化施工工序、提高安装精度、缩短安装阶段的工期、提升施工效率，创造了较大的经济效益和社会效益，可应用于同类型结构的建筑施工领域。

Description

倾斜式核电站运输通道系统及其施工方法

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种倾斜式核电站运输通道系统及其施工方法。

背景技术

倾斜式运输通道为不锈钢覆面结构，作为核燃料运输通道，对核电站运行过程中的核燃料运输发挥着非常重要的作用。在目前已建或者正在建造的核电站施工中，核电站不锈钢覆面主要采用“后贴法”施工，此种方法存在安装工艺繁琐、整体安装精度难以控制、安装周期长、高空作业时间长、安全风险大、占用工程关键路径时间长等缺点。核电站倾斜通道为薄壁、狭长筒体不锈钢结构，尺寸大、宽度窄、高度高，安装角度为45°，安装精度高，横跨多面墙体与多层标高段，施工工序复杂。采用“后贴法”施工属于全时间段高处作业、占用工程建设关键路径时间长、存在较多交叉施工、施工安全及质量风险难以预估；另该施工方式在施工时操作空间狭小，不能有效使用工机具控制不锈钢覆面焊接变形，整体安装精度难以保证。所以急需要一种工期短、质量可控、安全风险低、经济可行的系统及施工方法来解决以上存在的问题与不足。

发明内容

本发明的目的是针对上述背景技术存在的问题，提供一种倾斜式核电站运输通道系统及其施工方法，可以有效控制结构变形，显著提高施工效率与施工质量、简化施工工序、缩短安装工期以及降低安全风险。

本发明通过以下技术方案实现：

倾斜式核电站运输通道系统，所述系统包括倾斜通道、内模支撑系统、箍圈以及就位装置；所所述倾斜通道由多个预制模块组成，所述预制模块为不锈钢覆面围成的薄壁筒状结构，不锈钢覆面外侧设有间隔排列的槽钢框架与角钢框架，不锈钢覆面之间设有不锈钢垫板，所述倾斜通道的两端端口处设有法兰板，所述法兰板焊接在倾斜通道的槽钢框架上；所述内模支撑系统设于倾斜通道内部，由胶合板、脚手架钢管、木方以及调节支撑组成，所述胶合板沿着不锈钢覆面的表面铺设，所述倾斜通道内部纵横垂直设置有多组脚手架钢管，所述脚手架钢管与胶合板之间设有用于固定的木方以及调节支撑，所述木方的一侧直接接触胶合板，另一侧与调节支撑的U型端卡接，所述调节支撑的另一端与脚手架钢管固定连接；所述倾斜通道的外部设有多组方形箍圈，箍圈与倾斜通道槽钢框架的连接处设有多个加强节点，所述箍圈通过加强节点与倾斜通道的槽钢框架焊接连接；所述就位装置由支撑立柱、侧面扶臂柱组成，用于倾斜通道的施工安装，所述支撑立柱固定设于倾斜通道的底部，所述侧面扶臂柱固定设于倾斜通道的同一侧边。

本发明更进一步改进方案是，所述倾斜通道的安装角度为45°，相邻的预制模块端口处的槽钢框架通过焊接连接组成所述倾斜通道。

本发明更进一步改进方案是，所述槽钢框架上对应设有用于加固的锚杆。

本发明更进一步改进方案是，所述箍圈上部设有用于吊装的吊装梁，所述箍圈沿着吊装梁长度方向等间隔设置，所述箍圈的组装角度与倾斜通道的安装角度一致；吊装梁上部设有若干固定吊索的吊耳，所述吊耳的位置由倾斜通道的受力点决定。

本发明更进一步改进方案是，所述支撑立柱顶部设有用于固定倾斜通道外侧箍圈的支撑板，支撑板的设置角度为45°，所述支撑板的下表面与支撑立柱顶部通过焊接连接，支撑板的上表面与箍圈通过焊接连接；所述支撑板上表面分别设有用于调节倾斜通道长度方向的支撑角钢和调节倾斜通道水平方向的限位块，所述限位块设于支撑板上表面的侧边，所述支撑角钢设于支撑板上表面的下部。

本发明更进一步改进方案是，所述侧面扶臂柱通过槽钢与箍圈的侧边焊接连接。

本发明更进一步改进方案是，所述支撑立柱之间，侧面扶臂柱之间设有用于加固的斜撑。

本发明还保护上述倾斜式核电站运输通道系统的施工方法，包括如下步骤：

步骤一、根据原材料尺寸及倾斜通道槽钢骨架位置将多个预制模块进行焊接组装形成倾斜通道；

步骤二、在倾斜通道内部设置内模支撑系统，通过控制调节支撑来进行组装过程中脚手架钢管与不锈钢覆面之间的松紧度调节；

步骤三、在倾斜通道外侧设置方形箍圈，将箍圈通过内部设置的加强节点与倾斜通道外侧的槽钢框架进行焊接；

步骤四、根据现场倾斜通道安装区域的构筑物墙体位置设置预埋件，在相应预埋件上焊接支撑立柱和侧面扶臂柱，使得支撑立柱和侧面扶臂柱的位置与步骤三的箍圈位置对应，并在支撑立柱之间和侧面扶臂柱之间设置多组斜撑进行加固；

步骤五、利用有限元分析软件计算倾斜通道吊装状态下的受力点，在吊装梁上设置倾斜通道翻身及吊装过程的吊耳位置，采用双机抬吊将倾斜通道由水平状态翻转至竖直状态并完成45°吊装角度调整，由主吊机将倾斜通道吊送至安装区域的支撑立柱上方，沿着支撑立柱上表面的限位块进行就位；

步骤六、采用全站仪及水准仪对倾斜通道定位控制网点进行测量，利用调节垫板对倾斜通道定位精度进行调节，最后将箍圈的底面与支撑板进行焊接加固，箍圈的侧面通过槽钢与侧面扶臂柱进行焊接加固。

进一步的，所述步骤六中的倾斜通道定位控制网点设置在所述倾斜通道端口处的法兰板表面。

进一步的，步骤六中，所述调节垫板设于支撑板和支撑角钢的表面，用来控制倾斜通道长度及标高方向的偏差。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

本发明所述的一种倾斜式核电站运输通道系统及其施工方法，从整体上控制了倾斜通道的组装精度、简化了施工工序、缩短了安装阶段的工期、提高了施工效率、降低安全风险，能够满足倾斜通道安装的变形控制要求以及高精度安装要求。

附图说明

图1为本发明的倾斜通道结构示意图。

图2为本发明的倾斜通道的截面示意图。

图3为本发明内模支撑系统结构示意图。

图4为本发明箍圈结构示意图。

图5为本发明的就位装置结构示意图。

图6为本发明的倾斜通道翻身示意图。

图7为本发明的倾斜通道吊装角度调整示意图。

图8为本发明的倾斜通道吊装就位示意图。

图9为本发明支撑立柱局部示意图。

图10为本发明倾斜通道系统整体结构示意图。

图中序号，1-倾斜通道、2-内模支撑系统、3-箍圈、11-不锈钢垫板、12-槽钢框架、13-角钢框架、14-不锈钢覆面、15-法兰板、21-胶合板、22-脚手架钢管、23-木方、24-调节支撑、31-加强节点、32-吊装梁、33-吊耳、34-吊索、41-支撑立柱、42-侧面扶臂柱、43-斜撑、121-锚杆、411-支撑板、412-支撑角钢、413-限位块、414-调节垫板、421-槽钢。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

参见图1-5和图10，倾斜式核电站运输通道系统，所述系统包括倾斜通道1、内模支撑系统2、箍圈3以及就位装置；所述倾斜通道1由多个预制模块组成，所述预制模块为不锈钢覆面14围成的薄壁筒状结构，不锈钢覆面14外侧设有间隔排列的槽钢框架12与角钢框架13，不锈钢覆面14之间设不锈钢垫板11有，所述倾斜通道1的两端端口处设有法兰板15，所述法兰板15焊接在倾斜通道的槽钢框架12上；所述内模支撑系统2设于倾斜通道1内部，由胶合板21、脚手架钢管22、木方23以及调节支撑24组成，所述胶合板21沿着不锈钢覆面14的表面铺设，所述倾斜通道1内部纵横垂直设置有多组脚手架钢管22，所述脚手架钢管22与胶合板21之间设有用于固定的木方23以及调节支撑24，所述木方23的一侧直接接触胶合板21，另一侧与调节支撑24的U型端卡接，所述调节支撑24的另一端与脚手架钢管22固定连接；所述倾斜通道1的外部设有多组方形箍圈3，用于加强整体结构的稳固性能，所述箍圈采用H型钢焊接而成，箍圈3与倾斜通道槽钢框架12的连接处设有多个加强节点31，所述箍圈3通过加强节点31与倾斜通道的槽钢框架12焊接连接；所述就位装置由支撑立柱41、侧面扶臂柱42组成，用于倾斜通道的施工安装，所述支撑立柱41固定设于倾斜通道1的底部，所述侧面扶臂柱42固定设于倾斜通道1的同一侧边。

本实施例中，所述倾斜通道1的安装角度为45°，相邻的预制模块端口处的槽钢框架12通过焊接连接。

本实施例中，所述槽钢框架12上对应设有用于加固的锚杆121。

本实施例中，所述箍圈3上部设有用于吊装的吊装梁32，所述箍圈3沿着吊装梁32长度方向等间隔设置，所述箍圈3的组装角度与倾斜通道1的安装角度一致；吊装梁32上部设有若干固定吊索34的吊耳33，所述吊耳33的位置由倾斜通道的受力点决定。

参见图9，本实施例中，所述支撑立柱41顶部设有用于固定倾斜通道外侧箍圈的支撑板411，支撑板411的设置角度为45°，所述支撑板411的下表面与支撑立柱41顶部通过焊接连接，支撑板411的上表面与箍圈3通过焊接连接；所述支撑板411上表面分别设有用于调节倾斜通道长度方向的支撑角钢412和调节倾斜通道水平方向的限位块413，所述限位块413设于支撑板411上表面的侧边，所述支撑角钢412设于支撑板411上表面的下部。

本实施例中，所述侧面扶臂柱42通过槽钢421与箍圈3的侧边焊接连接。

本实施例中，所述支撑立柱41之间，侧面扶臂柱42之间设有用于加固的斜撑43。

本发明所述的倾斜式核电站运输通道系统的具体施工方法与安装过程，包括如下：

步骤一、根据原材料尺寸及倾斜通道槽钢骨架位置将多个预制模块进行焊接组装形成倾斜通道，本实施例中的预制模块设有，在车间组装完成；

步骤二、在倾斜通道内部设置内模支撑系统，通过控制调节支撑来进行组装过程中脚手架钢管与不锈钢覆面之间的松紧度调节；

步骤三、在倾斜通道外侧设置方形箍圈，将箍圈通过内部设置的加强节点与倾斜通道外侧的槽钢框架进行焊接；

步骤四、根据现场倾斜通道安装区域的构筑物墙体位置设置预埋件，在相应预埋件上焊接支撑立柱和侧面扶臂柱，使得支撑立柱和侧面扶臂柱的位置与步骤三的箍圈位置对应，并在支撑立柱之间和侧面扶臂柱之间设置多组斜撑进行加固；所述支撑立柱和侧面扶臂柱均采用工字钢立柱；其中，支撑立柱设有6个，安装在倾斜通道底部区域；侧面扶臂柱设有3个，安装在倾斜通道侧边；所述就位装置的整体安装角度为45°与倾斜通道安装角度一致；

步骤五、利用有限元分析软件计算倾斜通道吊装状态下的受力点，选择最优受力点设置翻身及吊装过程的吊装梁和吊耳的位置，采用双机抬吊将倾斜通道由水平状态翻转至竖直状态并完成45°吊装角度调整，由主吊机将倾斜通道吊送至安装区域的支撑立柱上方，沿着支撑立柱上表面的限位块进行就位；参见图6-7，由于吊点距吊钩垂线距离不等，因此吊索不等长；翻身过程采用两根吊装梁，四个吊点分别位于倾斜通道侧面及顶部，其水平状态的主、辅吊机吊钩垂线与竖直状态下结构重心垂线相交，顶部吊装梁中线与结构重心垂线相交，吊耳位于箍圈位置并设置加强节点，吊装过程采用一根吊装梁位与倾斜通道顶部，两个主吊点位于吊装梁上，一个辅助吊点位于倾斜通道侧面箍圈上用于调节宽度方向的水平度，就位时利用限位块引导就位；

步骤六、采用全站仪及水准仪对倾斜通道定位控制网点进行测量，参见图8，所述倾斜通道定位控制网点设置在所述倾斜通道端口处的法兰板表面，针对其垂直度、水平度以及中心线偏差进行控制，利用箍圈、侧面扶臂柱以及槽钢完成倾斜通道宽度方向精度调节，在底部支撑柱及箍圈之间使用调节垫板完成倾斜通道长度方向及标高方向精度调节，最后将箍圈的底面与支撑板进行焊接加固，箍圈的侧面通过槽钢与侧面扶臂柱进行焊接加固。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.倾斜式核电站运输通道系统，其特征在于：所述系统包括倾斜通道(1)、内模支撑系统(2)、箍圈(3)以及就位装置；所述倾斜通道(1)由多个预制模块组成，所述预制模块为不锈钢覆面(14)围成的薄壁筒状结构，不锈钢覆面(14)外侧设有间隔排列的槽钢框架(12)与角钢框架(13)，不锈钢覆面(14)之间设有不锈钢垫板(11)，所述倾斜通道(1)的两端端口处设有法兰板(15)，所述法兰板(15)焊接在倾斜通道的槽钢框架(12)上；所述内模支撑系统(2)设于倾斜通道(1)内部，由胶合板(21)、脚手架钢管(22)、木方(23)以及调节支撑(24)组成，所述胶合板(21)沿着不锈钢覆面(14)的表面铺设，所述倾斜通道(1)内部纵横垂直设置有多组脚手架钢管(22)，所述脚手架钢管(22)与胶合板(21)之间设有用于固定的木方(23)以及调节支撑(24)，所述木方(23)的一侧直接接触胶合板(21)，另一侧与调节支撑(24)的U型端卡接，所述调节支撑(24)的另一端与脚手架钢管(22)固定连接；所述倾斜通道(1)的外部设有多组方形箍圈(3)，箍圈(3)与倾斜通道槽钢框架(12)的连接处设有多个加强节点(31)，所述箍圈(3)通过加强节点(31)与倾斜通道的槽钢框架(12)焊接连接；所述就位装置由支撑立柱(41)、侧面扶臂柱(42)组成，用于倾斜通道的施工安装，所述支撑立柱(41)固定设于倾斜通道(1)的底部，所述侧面扶臂柱(42)固定设于倾斜通道(1)的同一侧边。

2.根据权利要求1所述的倾斜式核电站运输通道系统，其特征在于：所述倾斜通道(1)的安装角度为45°，相邻的预制模块端口处的槽钢框架(12)通过焊接连接组成所述倾斜通道(1)。

3.根据权利要求2所述的倾斜式核电站运输通道系统，其特征在于：所述槽钢框架(12)上对应设有用于加固的锚杆(121)。

4.根据权利要求2所述的倾斜式核电站运输通道系统，其特征在于：所述箍圈(3)上部设有用于吊装的吊装梁(32)，所述箍圈(3)沿着吊装梁(32)长度方向等间隔设置，所述箍圈(3)的组装角度与倾斜通道(1)的安装角度一致；吊装梁(32)上部设有若干固定吊索(34)的吊耳(33)，所述吊耳(33)的位置由倾斜通道的受力点决定。

5.根据权利要求2所述的倾斜式核电站运输通道系统，其特征在于：所述支撑立柱(41)顶部设有用于固定倾斜通道外侧箍圈的支撑板(411)，支撑板(411)的设置角度为45°，所述支撑板(411)的下表面与支撑立柱(41)顶部通过焊接连接，支撑板(411)的上表面与箍圈(3)通过焊接连接；所述支撑板(411)上表面分别设有用于调节倾斜通道长度方向的支撑角钢(412)和调节倾斜通道水平方向的限位块(413)，所述限位块(413)设于支撑板(411)上表面的侧边，所述支撑角钢(412)设于支撑板(411)上表面的下部。

6.根据权利要求5所述的倾斜式核电站运输通道系统，其特征在于：所述侧面扶臂柱(42)通过槽钢(421)与箍圈(3)的侧边焊接连接。

7.根据权利要求6所述的倾斜式核电站运输通道系统，其特征在于：所述支撑立柱(41)之间，侧面扶臂柱(42)之间设有用于加固的斜撑(43)。

8.权利要求1-7任一项所述的倾斜式核电站运输通道系统的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、根据原材料尺寸及倾斜通道槽钢框架位置将多个预制模块进行焊接组装形成倾斜通道；

步骤二、在倾斜通道内部设置内模支撑系统，通过控制调节支撑来进行组装过程中脚手架钢管与不锈钢覆面之间的松紧度调节；

步骤三、在倾斜通道外侧设置方形箍圈，将箍圈通过内部设置的加强节点与倾斜通道外侧的槽钢框架进行焊接；

步骤四、根据现场倾斜通道安装区域的构筑物墙体位置设置预埋件，在相应预埋件上焊接支撑立柱和侧面扶臂柱，使得支撑立柱和侧面扶臂柱的位置与步骤三的箍圈位置对应，并在支撑立柱之间和侧面扶臂柱之间设置多组斜撑进行加固；

步骤五、利用有限元分析软件计算倾斜通道吊装状态下的受力点，在吊装梁上设置倾斜通道翻身及吊装过程的吊耳位置，采用双机抬吊将倾斜通道由水平状态翻转至竖直状态并完成45°吊装角度调整，由主吊机将倾斜通道吊送至安装区域的支撑立柱上方，沿着支撑立柱上表面的限位块进行就位；

步骤六、采用全站仪及水准仪对倾斜通道定位控制网点进行测量，利用调节垫板对倾斜通道定位精度进行调节，最后将箍圈的底面与支撑板进行焊接加固，箍圈的侧面通过槽钢与侧面扶臂柱进行焊接加固。

9.根据权利要求8所述的倾斜式核电站运输通道系统的施工方法，其特征在于：所述步骤六中的倾斜通道定位控制网点设置在所述倾斜通道端口处的法兰板(15)表面。

10.根据权利要求8所述的倾斜式核电站运输通道系统的施工方法，其特征在于：步骤六中，所述调节垫板(414)设于支撑板(411)和支撑角钢(412)的表面，用来控制倾斜通道长度及标高方向的偏差。

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