CN110259150B - 一种核电站钢制安全壳顶封头拼装支架及拼装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核电站钢制安全壳顶封头拼装支架及拼装方法，包括：支墩、单立柱支撑和圆形桁架结构；所述支墩和单立柱支撑用于支撑第一圈封头板的拼装，每一个单立柱支撑至少对应两个支墩；所述圆形桁架结构包括至少具有两圈同心圆结构的支架，每一圈同心圆上均设有安装立柱；所述圆形桁架用于支撑除第一圈封头板之外的其他封头板的拼装。本发明的结构相对传统顶封头组装支架结构做了大量精简，使整体支架重量减轻，降低使用成本。

Description

一种核电站钢制安全壳顶封头拼装支架及拼装方法

技术领域

本发明涉及核电站钢制安全壳技术领域，尤其涉及一种核电站钢制安全壳顶封头拼装支架及拼装方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

安全壳是现代核电厂纵深防御原则的最后一道安全屏障，放射性物质最终控制在安全壳压力边界以内。钢制安全壳是采用非能动安全理念设计的大型压水堆的重要设备之一，同时也是非能动安全壳冷却系统的重要组成部分。钢制安全壳的顶封头是半椭球形封头，钢制安全壳封头采用分片制造的方法并利用拼装支架作为胎具对封头板进行组装，形成整体结构，钢制安全壳顶封头有分片钢板多、总体重量大的特点，钢安全壳顶封头结构见图1所示，自下而上分别包括第一圈封头板、第二圈封头板、第三圈封头板和第四圈封头板。

对于安全壳顶封头的拼装工程，顶封头的拼装支架是保证安全壳顶封头顺利拼装并且达到设计质量的基础。因此在安全壳顶封头拼装前需要设计并安装合适的拼装支架。

发明人发现，传统的顶封头拼装支架具有封头组装与封头运输托架的双重作用，为使用拼装支架作为封头运输转运的支撑结构，需要拼装支架具备足够的结构强度，故导致传统的支架结构复杂、拼装支架整体体积与重量过于庞大、且对拼装支架本身的组装与拆卸均需要花费较多时间，引起工程成本高、工期延长的问题。传统支架在顶封头的运输见图2所示。

另外，现有技术公开了一种核电站钢制安全壳顶封头的组装方法，将组装支架设计为边缘支架和内部支架两部分；但是，其所有的组装支架均需要在顶封头安装前安装到地面上，而且在顶封头拼装之后运输前要将全部支架拆除，要一根一根的拆，拆干净后才能运输；如果不完全拆除的话，顶封头是无法进行运输的；而等到下一个顶封头拼装，还要重复安装支架、拆除支架的步骤，拆装工序十分繁琐。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种核电站钢制安全壳顶封头拼装支架及拼装方法，仅保留拼装支架在顶封头组装期间所需功能，同时放弃利用传统拼装支架进行顶封头运输的方案，从而简化了拼装支架的结构，解决了传统拼装支架结构复杂的问题。

在一些实施方式中，本发明采用如下技术方案：

一种核电站钢制安全壳顶封头拼装支架，包括：第一圈封头板支撑结构和圆形桁架结构；所述圆形桁架结构包括至少具有两圈同心圆结构的支架，每一圈同心圆上均设有用于与封头板连接的安装立柱；所述圆形桁架用于支撑除第一圈封头板之外的其他封头板的拼装。

需要说明的是，本发明中出现的第一圈封头板指的是钢安全壳顶封头最下端的那一圈封头板；第二圈封头板指的是钢安全壳顶封头次下端（紧邻最下端）的那一圈封头板，以此类推，直到最顶端的封头板。

圆形桁架结构上同心圆的圈数与除第一圈封头板之外的其他封头板的圈数是相对应的。

圆形桁架结构通过每一圈同心圆上的安装立柱与封头板连接，这样在进行拆除时，只需要拆除安装立柱与封头板的连接，而无需将整个圆形桁架结构完全拆除，保证圆形桁架结构的重复利用，省去了圆形桁架结构的组装和拆除工序，提高工作效率。

进一步地，所述第一圈封头板内侧焊接连接板，第一圈封头板通过所述连接板与单立柱支撑连接；所述连接板一端延伸出第一圈封头板设定长度，用于固定第二圈封头板。

第一圈封头板拼装完成后，第二圈封头板能够借助于第一圈封头板的连接板作为底部单立柱支撑，实现了拼装结构的精简。

进一步地，第一圈封头板拼装、焊接完成后，就可以拆除单立柱支撑。其余封头板的拼装与单立柱支撑的拆除可以同时进行，能够节省拆除时间。

进一步地，所有封头板焊接完毕后，拆除圆形桁架结构上安装立柱与封头板的连接，保证圆形桁架结构的完整性。

在另外一些实施方式中，本发明采用如下技术方案：

一种核电站钢制安全壳顶封头拼装方法，包括：

预先将第一圈封头板的支墩以及圆形桁架固定安装在预定位置；

单立柱支撑与第一圈的封头板连接后，对所述封头板进行吊装；将所述封头板的一端通过支墩固定，将另一端连接的单立柱支撑固定在地面锚板上；

采用上述方式对第一圈的封头板固定，采用插空方式在两个固定好的封头板之间插入中间封头板；

第一圈封头板焊接完成后，以第一圈封头板上端焊接的连接板为下部支撑点，以圆形桁架结构外圈同心圆上的支柱为上部支撑点，分别吊装第二圈的封头板；

按照与第二圈封头板相同的吊装方式，吊装剩余的封头板。

第一圈的封头板焊接完成后，拆除单立柱支撑。

所有封头板焊接完毕后，拆除圆形桁架结构与封头板的连接。

在另外一些实施方式中，本发明采用如下技术方案：

一种核电站钢制安全壳顶封头运输方法，包括：采用一组运输车运输焊接完成的安全壳顶封头，采用另外一组运输车运输圆形桁架结构；所述安全壳顶封头和圆形桁架结构同步运输；安全壳顶封头吊装后，圆形桁架结构通过运输车运至设定位置，实现重复利用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）本发明的结构相对传统顶封头组装支架结构做了大量精简，使整体支架重量减轻，降低使用成本。

2）本发明的拼装支架结构易于安装与拆卸，单立柱支撑的安装与第一圈封头板的拼装同时进行，单立柱支撑的拆除与第二圈、第三圈或者第四圈封头板的拼装同时进行，无需占用过多时间对支架进行安装与拆除，节省了大量工期。

3）本发明采用顶封头本身结构性质进行运输，通过运输车将顶封头本体直接进行运输，无需对传统拼装支架作为运输支架的深入结构设计与计算，避免了支架整体结构在运输过程失稳的可能性。

4）本发明圆形桁架结构在安全壳顶封头板焊接完毕后即与之分离，且随安全壳顶封头板同步运输，待安全壳顶封头板吊装后，可以将圆形桁架结构运输至设定位置，可以实现圆形桁架结构的重复利用，无需拆除，节省了大量拆装时间，提高工作效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为现有技术中钢安全壳顶封头整体结构图；

图2为传统支架运输示意图；

图3为实施例一中顶封头拼装支架结构示意图；

图4为实施例一中封头板与单立柱支撑连接示意图；

图5（a）-（c）分别为实施例一中单立柱结构主视图、侧视图和俯视图；

图6为实施例二中封头板拼装顺序示意图；

图7为实施例二中支架与顶封头运输示意图；

图8为实施例二中顶封头运输车辆布置示意图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

实施例一

在一个或多个实施方式中公开了一种核电站钢制安全壳顶封头拼装支架，如图3所示，包括：用于组装第一圈封头板的支墩和单立柱支撑，用于组装第二、三、四圈封头板的圆形桁架结构。

其中，支墩和单立柱支撑配合用于组装第一圈的封头板，封头板的一端支撑在支墩上。

单立柱支撑与第一圈的封头板连接后，对封头板进行吊装，单立柱支撑随第一圈的封头板同时吊装，封头板吊至外圈支墩后将单立柱支撑与地面锚板进行连接固定，每一个单立柱支撑至少对应两个支墩。

单立柱支撑可以在第一圈封头板拼装完成后就拆除掉，不会影响后面的封头板拼装，或者根据实际情况合理选择拆除时间。单立柱支撑的拆除可以与其余封装板的拼装同时进行，在一定程度上节省拼装支架拆除的时间。

单立柱支撑结构如图5（a）-（c）所示，包括：立柱，立柱底端安装有用于与地锚板连接的第一连接头，立柱顶端安装有高度调整装置，通过螺栓和螺母的配合，高度调整装置上设有第二连接头，用于连接第一圈封头板。

本实施例中，高度调整装置由4个螺杆和一个临时千斤顶构成。将临时千斤顶放在调整装置中进行立柱高度的调整，调整立柱到达合适的高度后，将4个螺杆的螺母锁死将千斤顶撤出。当然，高度调节装置也可以采用其他本领域技术人员能够获知的结构形式，比如，采用伸缩杆的方式实现高度调整等。

如图4所示，封头板内侧焊接有连接板，连接板与第二连接头连接。连接板和第二连接头是铰接方式，在调整立柱高度时第一圈封头板的顶部即可随着调整高度。连接板的一端延伸出封头板一定的长度，用于支撑第二圈封头板。

参照图3，圆形桁架结构包括具有两圈同心圆结构的支架，每一圈同心圆上均设有安装立柱；第二圈封头板的一端支撑在第一圈封头板的连接板上，另一端通过内侧焊接的连接板与同心圆外圈上的安装立柱连接，连接方式与第一圈的封头板与单立柱支撑的连接方式相同。

第三圈封头板、第四圈封头板的吊装方式与第二圈的原理相同。

圆形桁架结构是一个整体的支架结构，在所有封头板拼装完成后，可以直接拆除封头板与圆形桁架上安装立柱的连接，而无需拆除整个圆形桁架结构，保证了圆形桁架结构可以重复利用，同时节省了圆形桁架结构组装和拆除的时间。

实施例二

在一个或多个实施方式中公开了一种核电站钢制安全壳顶封头拼装方法，包括以下步骤：

在顶封头进行组装前，预先将第一圈封头板的支墩、以及内圈圆形桁架结构按预定位置进行固定安装；

单立柱支撑随第一圈的封头板同时吊装，封头板吊至外圈支墩后将单立柱支撑与地面锚板进行连接固定；

如图6所示，第一圈封头板利用单根立柱并采用“插空法”方式进行组装，两张带立柱封头板先吊装再插入中间板，按此顺序依次组装完成第一圈封头板的拼装。

在完成第一圈封头板焊接后即可拆除单立柱支撑，拆除工序可以与后续封头板的拼装同时进行，这样能够节省工时，缩短工期。

第一圈封头板完成焊接后，以第一圈板内侧上端焊接的连接板为下部支撑点，以圆形桁架结构上的支柱为上部支撑点分别吊装第二圈板。第三、四圈板参照第二圈板的组装。

顶封头全部完成拼装后拆除各圈封头板与圆形桁架结构的连接。

实施例三

在另外一些实施方式中，在顶封头运输前，拆除圆形桁架结构底部与基础的连接结构，单独使用一组运输车将圆形桁架结构托起，另外采用4组运输车运输安全壳顶封头；如图7和图8所示，圆形桁架结构与安全壳顶封头同步运输，当安全壳顶封头到达吊装位置时，将安全壳顶封头吊装，顶封头吊装后，圆形桁架结构可以通过底部运输车单独运至指定位置，以便重复利用。本实施方式的圆形桁架结构以及运输方式，可以不用对圆形桁架结构进行拆装，使其作为一个整体可以重复利用，节省了大量的拆装时间，同时使得单一拼装支架的设计功能更加安全可靠。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种核电站钢制安全壳顶封头拼装支架，其特征在于，包括：第一圈封头板支撑结构和圆形桁架结构；所述圆形桁架结构包括至少具有两圈同心圆结构的支架，每一圈同心圆上均设有用于与封头板连接的安装立柱；所述圆形桁架用于支撑除第一圈封头板之外的其他封头板的拼装；

所述第一圈封头板支撑结构包括：分别沿圆周方向均匀布置的支墩和单立柱支撑，所述支墩设置在单立柱支撑的外圈；所述单立柱支撑与支墩的高度差根据第一圈封头板的高度确定；

所述单立柱支撑包括：立柱，所述立柱底端安装有用于与地锚板连接的第一连接头，所述立柱顶端安装有高度调整装置，所述高度调整装置上设有第二连接头，所述第二连接头用于连接第一圈封头板。

2.如权利要求1所述的一种核电站钢制安全壳顶封头拼装支架，其特征在于，所述第一圈封头板内侧焊接连接板，第一圈封头板通过所述连接板与单立柱支撑连接；所述连接板一端延伸出第一圈封头板设定长度，用于固定第二圈封头板。

3.如权利要求1所述的一种核电站钢制安全壳顶封头拼装支架，其特征在于，第一圈封头板拼装、焊接完成后，拆除单立柱支撑。

4.如权利要求1所述的一种核电站钢制安全壳顶封头拼装支架，其特征在于，所有封头板焊接完毕后，拆除圆形桁架结构上安装立柱与封头板的连接。

5.一种如权利要求1-4任一所述的核电站钢制安全壳顶封头拼装支架的拼装方法，其特征在于，包括：

预先将第一圈封头板的支墩以及圆形桁架固定安装在预定位置；

单立柱支撑与第一圈的封头板连接后，对所述封头板进行吊装；将所述封头板的一端通过支墩固定，将另一端连接的单立柱支撑固定在地面锚板上；

采用上述方式对第一圈的封头板固定，采用插空方式在两个固定好的封头板之间插入中间封头板；

第一圈封头板焊接完成后，以第一圈封头板上端焊接的连接板为下部支撑点，以圆形桁架结构外圈同心圆上的支柱为上部支撑点，分别吊装第二圈的封头板；

按照与第二圈封头板相同的吊装方式，吊装剩余的封头板。

6.如权利要求5所述的一种核电站钢制安全壳顶封头拼装支架的拼装方法，其特征在于，第一圈的封头板焊接完成后，拆除单立柱支撑。

7.如权利要求5所述的一种核电站钢制安全壳顶封头拼装支架的拼装方法，其特征在于，所有封头板焊接完毕后，拆除圆形桁架结构与封头板的连接。

8.一种核电站钢制安全壳顶封头运输方法，利用如权利要求1-4任一项所述的核电站钢制安全壳顶封头拼装支架，其特征在于，包括：采用一组运输车运输焊接完成的安全壳顶封头，采用另外一组运输车运输圆形桁架结构；所述安全壳顶封头和圆形桁架结构同步运输；

安全壳顶封头吊装后，圆形桁架结构通过运输车运至设定位置，实现重复利用。

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