CN112589347B - 一种应用于核电站钢衬里模块整体拼装的调整工装及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于核电站钢衬里模块整体拼装的调整工装及系统,调整工装包括支墩,所述支墩上还设有调高件和夹紧件;所述调高件包括调节螺栓和调节螺母;支墩上开设有通孔,调节螺栓的一端穿过通孔后用于埋设在水泥支墩内;调节螺母螺纹连接套设在调节螺栓上,且位于水泥支墩与支墩之间,调节螺母的外径大于通孔的内径;所述夹紧件包括U型卡,所述U型卡用于夹紧支墩和加腋区模块底座。调整系统是由多个工装构成。本发明具有装配简单、降低施工难度、便于调节的优点,利于加腋区模块快速精准拼装。
Description
技术领域
本发明涉及核电站建造技术领域,具体涉及一种应用于核电站钢衬里模块整体拼装的调整工装。
背景技术
钢衬里是反应堆厂房预应力钢筋混凝土安全壳的重要组成部分之一,呈圆柱形,直径46.8m,由6mm厚特制Q265HR钢板、外侧加强型钢背肋、锚固钉等焊接而成的密封容器结构。
当前钢衬里积极推行模块化施工理念,据以往核电站钢衬里施工经验,钢衬里加腋区模块主要由加腋区竖直段、水平段等组成,加腋区模块拼装完成后整体吊装至底板区域,加腋区模块下部与“L型”加厚板上部进行焊接。由于底板和“L型”加厚板属于先装,加腋区模块与“L型”加厚板间环缝组对、焊接、无损检测等工作环境差、焊接难度大,最终焊接质量很难得到保障。同时,常规的用于模块拼装的承载钢支墩只能与模块壁板成点状接触,无法承载面积较大构件;常规用于模块拼装的承载钢支墩支撑调整面位于顶部,只能通过钢支墩外漏的4颗螺杆进行调整,无法适应优化后的模块底部“底板+L型构件”支撑结构。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:钢衬里安装过程中构件的尺寸超长、截面特殊、焊接易变形、组对精度高等问题,本发明提供了解决上述问题的一种应用于核电站钢衬里模块整体拼装的调整工装,具有装配简单、降低施工难度、便于调节的优点,利于加腋区模块快速精准拼装。
本发明通过下述技术方案实现:
一种应用于核电站钢衬里模块整体拼装的调整工装,包括支墩,所述支墩上还设有调高件和夹紧件;所述调高件包括调节螺栓和调节螺母;支墩上开设有通孔,调节螺栓的一端穿过通孔后用于埋设在水泥支墩内;调节螺母螺纹连接套设在调节螺栓上,且位于水泥支墩与支墩之间,调节螺母的外径大于通孔的内径;所述夹紧件包括U型卡,所述U型卡用于夹紧支墩和加腋区模块底座。
腋区模块拼装完成后整体吊装至底板区域,加腋区模块下部与“L型”加厚板上部进行焊接。由于底板和“L型”加厚板属于先装,加腋区模块与“L型”加厚板间环缝组对、焊接、无损检测等工作环境差、焊接难度大,最终焊接质量很难得到保障。基于该技术背景,本发明提供了一种应用于核电站钢衬里模块整体拼装的调整工装,是一套装配简单、施工难度小、节约工期、便于调节的模块整体拼装调整工装。
为有效提升模块化施工效率,本发明创造性的将底板及L型加厚板施工时机前置,划归“加腋区模块”的一部分并作为加腋区模块的底座(以下称为“底座”,即指底板和L型加厚板),并于拼装阶段完成“底座”上部与竖直段环缝焊接。为了实现以上发明目的,设计制造一套模块拼装调整装置,该装置将用于优化钢衬里加腋区模块拼装施工。主要技术方案如下:
本发明设计并预制一种由支墩,如钢支墩,具体如H型钢,具体如H型钢及加劲钢板焊接而成的钢支墩;工装尺寸可根据拼装构件尺寸确定,工装包括支墩、夹紧件和调高件;利用预制完成的支墩,配合预埋调节螺栓及调节螺母完成支墩上表面标高及平整度调整;借助夹紧件确保“底座”不产生翘曲。
进一步优选,所述调节螺栓上、且位于水泥支墩与支墩之间的螺杆杆段上设有两个调节螺母;沿调节螺栓轴向上,位于下方的调节螺母的下端面用于与水泥支墩上表面接触,位于上方的调节螺母的上端面用于与支墩的下表面接触。
位于上方的调节螺母起到调节支墩安装高度及支撑作用,位于下方的调节螺母起到固定调节螺栓与水泥支墩的作用。
进一步优选,位于远离水泥支墩的通孔上端对应的调节螺栓杆段上螺纹套设有调节螺母,所述调节螺母的下端面用于通孔端口处的支墩表面接触。
在调节螺栓上,位于支墩相应部位上下两侧的调节螺母起到固定支墩的作用,上下两个螺母将支墩相应部位夹紧固定,防止支墩晃动、不稳定。
进一步优选,包括至少四个调高件,在支墩的四角处分别设置至少一个调高件。
通过在支墩下方设置多个调高件,尤其在支墩的四角处分别设置至少一个调高件,可以方便调整支墩上表面的水平度。
进一步优选,还包括若干支撑垫片,若干支撑垫片上下依次堆叠呈垫体结构,用于垫设在水泥支墩上表面和支墩下表面之间。
支撑垫片主要起到稳定支墩、增强支墩支撑强度的作用,确保支撑系统稳固、安全;尤其设计将支撑垫片设于多个调高件围成的环形的几何中心部位。
进一步优选,所述加腋区模块底座包括底板和L型加厚板;所述支墩上部设有翼板,所述上翼板和底板卡设在U型卡的U型卡槽内。
U型卡卡设固定支墩和底座,可将底座边缘牢固固定,一方面起到防止底板翘曲的问题,另一方面对底板各拼装模块起到限位作用,能有效调节钢衬里钢衬里加腋区模块底座就位半径。
进一步优选,还包括斜铁;U型卡的一侧翼板内表面与支墩的翼板边缘下表面接触,底板的下表面与支墩的翼板上表面接触,底板的上表面与斜铁的下表面接触,斜铁的斜面用于与U型卡的另一侧翼板压紧进行线面接触。
通过U型卡和斜铁适配,可以很好的匹配各种规格的底座拼装,适用性腔,对于不同厚度的底座可以牢牢固定在支墩上。
进一步优选,还包括限位件,夹紧件位于支墩的内侧,用于夹紧支墩和底板;限位件位于支墩的内侧,用于与L型加厚板的侧壁相抵接触;所述限位件包括挡板,所述挡板的底部固定于支墩上、且凸出于支墩的上表面,挡板的侧壁用于与L型加厚板的侧壁相抵接触。
在模块拼接过程中,限位件的挡板可起到导向作用,利于实现模块的顺利就位;限位件配合夹紧件,利于完成L型加厚板的半径调整。
进一步优选,所述支墩采用H型钢,H型钢的两侧翼板分别用于与下方的水泥支墩和上方的加腋区模块底座接触。
本发明优选H型钢,结构简单,装配方便,H型钢的两侧翼板便于安装调高件和夹紧件。
进一步优选,还包括加劲板,H型钢的上翼板和下翼板之间还设有加劲板。进一步优选,所述加劲板位于所有调高件围城的环形几何中心部位。
一种应用于核电站钢衬里模块整体拼装的调整系统,包括多个上述的一种应用于核电站钢衬里模块整体拼装的调整工装;所有支墩在水泥支墩上呈圆环形分布设置,且圆环形直径大小与加腋区模块底座直径大小匹配。
本发明具有如下的优点和有益效果:
1、本发明提供的模块拼装调整工装顺利的实现了“底座”上置于拼装场地的可行性,按照常规施工流程,模块“底座”于安装阶段实施,且无有效调节装置。通过该支撑调整装置及现场辅助设施,可实现钢衬里加腋区模块“底座”于拼装阶段实施,降本增效。该装置的使用能有效规避与土建钢筋作业交叉作业;节约钢衬里施工总工期;有效改良焊接施工环境及降低焊工焊接劳动强度;有效减小“底座”上部与加腋区竖直段底部焊缝焊接难度并保证焊接质量。
2、本发明提供的模块拼装调整工装可通过预设的地脚调节螺栓及调节螺母有效控制钢支墩上表面标高及平整度(控制在±1mm),进而有效保证钢衬里加腋区模块底座(底板+L型加厚板)标高及平整度要求。
3、本发明提供的模块拼装调整工装可灵活设置就位限位及支撑,能有效调节钢衬里加腋区模块底座就位半径(理论要求半径允许偏差为:±50mm),并可将底座边缘牢固固定,同时钢支墩调整完毕后,可在钢支墩底部加设钢垫片确保支撑系统稳固、安全。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为本发明的调整工装结构示意图;
图2为图1的截面结构示意图;
图3为本发明的调整工装分布效果图;
图4为图3的局部结构图;
图5为本发明的调整工装与水泥支墩和底座适配结构示意图;
图6为本发明的夹紧件和限位件与加腋区模块底座适配结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称:1-调节螺栓,2-调节螺母,3-支墩,4-加劲板,5-U型卡,6-斜铁,7-支撑垫片,8-底板,9-L型加厚板,10-加腋区竖直段,11-水泥支墩,12-挡板,13-楔形块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例1
本实施例提供了一种应用于核电站钢衬里模块整体拼装的调整工装,如图1和图2所示,包括支墩3,支墩3上还设有调高件和夹紧件;支墩3采用H型钢,H型钢的两侧翼板分别用于与下方的水泥支墩11和上方的加腋区模块底座接触。
调高件包括调节螺栓1和调节螺母2;支墩3的下侧翼板上开设有通孔,调节螺栓1的一端穿过通孔后用于埋设在水泥支墩11内;调节螺母2螺纹连接套设在调节螺栓1上,且位于水泥支墩11与支墩3之间,调节螺母2的外径大于通孔的内径;
夹紧件包括U型卡5,U型卡5用于夹紧支墩3的上侧翼板和加腋区模块底座的底板。
实施例2
在实施例1的基础上进一步改进,所述调节螺栓1上、且位于水泥支墩11与支墩3之间的螺杆杆段上设有两个调节螺母2;沿调节螺栓1轴向上,位于下方的调节螺母2的下端面用于与水泥支墩11上表面接触,位于上方的调节螺母2的上端面用于与支墩3的下表面接触。位于远离水泥支墩11的通孔上端对应的调节螺栓1杆段上螺纹套设有调节螺母2,所述调节螺母2的下端面用于通孔端口处的支墩3表面接触。
包括四个调高件,在支墩3的四角处分别设置一个调高件;在H型钢的下翼板上均布四个通孔,用于安装调节螺栓1。
还包括多个支撑垫片7,多个支撑垫片7上下依次堆叠呈垫体结构,满足水泥支墩11上表面与支墩3下表面之间的支撑厚度,用于垫设在水泥支墩11上表面和支墩3下表面之间。也可设置一个支撑垫片7,支撑垫片7的厚度依据实际设计制定。
实施例3
在实施例2的基础上进一步改进,所述加腋区模块底座包括底板8和L型加厚板9;支墩3的上翼板(即H型钢的上翼板)和底板8卡设在U型卡5的U型卡槽内。还包括斜铁6;U型卡5的一侧翼板内表面与支墩3的翼板边缘下表面接触,底板8的下表面与支墩3的翼板上表面接触,底板8的上表面与斜铁6的下表面接触,斜铁6的斜面用于与U型卡5的另一侧翼板压紧进行线面接触。
H型钢还包括钢加劲板4,H型钢的上翼板和下翼板之间还设有加劲板4,加劲板4位于所有调高件围城的环形几何中心部位。
如图6所示,还包括限位件,夹紧件位于H型钢支撑边缘的内侧,用于夹紧H型钢的上翼板和底板8;限位件位于H型钢支撑边缘的外侧,用于与L型加厚板9的侧壁相抵接触;
具体地,限位件包括挡板12和楔形块13;挡板12采用厚度12mm以上钢板、且设有倒角,挡板12的底部固定于H型钢上翼板的上表面,当板12的板面与H型钢上翼板上板面垂直,挡板12的设有倒角的侧壁用于与L型加厚板9的外侧壁相抵接触;或者优选设计楔形块13,楔形块13的平底面用于与L型加厚板9的外侧壁相抵接触,楔形块13的斜面用与挡板12的侧壁线面接触。限位件不仅可实现模块的顺利就位,还可以有效通过与夹紧件配合完成L型加厚板的半径调整。
实施例4
本实施例提供了一种应用于核电站钢衬里模块整体拼装的调整系统,包括多个实施例3体用的一种应用于核电站钢衬里模块整体拼装的调整工装;所有支墩3在水泥支墩11上呈圆环形分布设置,且圆环形直径大小与加腋区模块底座直径大小匹配,如图3、4、5所示。
实施例5
核岛钢衬里模块拼装用可调节支撑装置,以H型钢为承载支撑主体配合预埋构件进行核岛钢衬里加腋区模块底座底板+L型加厚板标高、平整度、半径的调整,根据钢衬里整体结构形式,共沿周向设置48套可循环利用的调整工装。
钢衬里“底座”施工前,借助调节螺母逐个将调整工装的H型钢上表面进行抄平处理,通过H型钢上四角处的四个调高件调节,确保钢衬里加腋区模块“底座”周向48个H型钢表面高度差不大于±1mm。
依据施工方案设定,待12块钢衬里加腋区模块“底座”拼焊成整体后吊落至调整H型钢上部,借助H型钢上部设置的限位装置,将钢衬里加腋区模块“底座”调至预先设定的半径控制线R=22806mm附近,经调整,钢衬里加腋区模块“底座”最终外半径偏差最大为6.9mm,满足技术规格书半径允许偏差不大于50mm的要求。
于钢衬里加腋区模块“底座”内侧,使用U型卡夹紧装置配合使用斜铁将底板与H型钢上翼缘板固定,防止拼装过程中“底座”构件产生翘曲。钢衬里加腋区模块竖直段构件就位前,于H型钢底部预埋调节螺杆及H型钢加劲板底部增加钢垫板作为支撑垫片,在确保模块拼装高精度的同时,增加模块拼装的整体安全系数。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种应用于核电站钢衬里模块整体拼装的调整工装,包括支墩(3),其特征在于,所述支墩(3)上还设有调高件和夹紧件;
所述调高件包括调节螺栓(1)和调节螺母(2);支墩(3)上开设有通孔,调节螺栓(1)的一端穿过通孔后用于埋设在水泥支墩(11)内;调节螺母(2)螺纹连接套设在调节螺栓(1)上,且位于水泥支墩(11)与支墩(3)之间,调节螺母(2)的外径大于通孔的内径;
所述夹紧件包括U型卡(5),所述U型卡(5)用于夹紧支墩(3)和加腋区模块底座;
所述调节螺栓(1)上、且位于水泥支墩(11)与支墩(3)之间的螺杆杆段上设有两个调节螺母(2);沿调节螺栓(1)轴向上,位于下方的调节螺母(2)的下端面用于与水泥支墩(11)上表面接触,位于上方的调节螺母(2)的上端面用于与支墩(3)的下表面接触;
所述加腋区模块底座包括底板(8)和L型加厚板(9);所述支墩(3)上部设有翼板,支墩(3)的翼板和底板(8)卡设在U型卡(5)的U型卡槽内;
还包括斜铁(6);U型卡(5)的一侧翼板内表面与支墩(3)的翼板边缘下表面接触,底板(8)的下表面与支墩(3)的翼板上表面接触,底板(8)的上表面与斜铁(6)的下表面接触,斜铁(6)的斜面用于与U型卡(5)的另一侧翼板压紧进行线面接触;
还包括限位件,夹紧件位于支墩(3)的内侧,用于夹紧支墩(3)和底板(8);限位件位于支墩(3)的内侧,用于与L型加厚板(9)的侧壁相抵接触;
所述限位件包括挡板(12),所述挡板(12)的底部固定于支墩(3)上、且凸出于支墩(3)的上表面,挡板(12)的侧壁用于与L型加厚板(9)的侧壁相抵接触。
2.根据权利要求1所述的一种应用于核电站钢衬里模块整体拼装的调整工装,其特征在于,位于远离水泥支墩(11)的通孔上端对应的调节螺栓(1)杆段上螺纹套设有调节螺母(2),所述调节螺母(2)的下端面用于通孔端口处的支墩(3)表面接触。
3.根据权利要求1所述的一种应用于核电站钢衬里模块整体拼装的调整工装,其特征在于,包括至少四个调高件,在支墩(3)的四角处分别设置至少一个调高件。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种应用于核电站钢衬里模块整体拼装的调整工装,其特征在于,所述支墩(3)采用H型钢,H型钢的两侧翼板分别用于与下方的水泥支墩(11)和上方的加腋区模块底座接触。
5.根据权利要求4所述的一种应用于核电站钢衬里模块整体拼装的调整工装,其特征在于,还包括加劲板(4),H型钢的上翼板和下翼板之间还设有加劲板(4)。
6.一种应用于核电站钢衬里模块整体拼装的调整系统,其特征在于,包括多个权利要求1至5任一项所述的一种应用于核电站钢衬里模块整体拼装的调整工装;所有支墩(3)在水泥支墩(11)上呈圆环形分布设置,且圆环形直径大小与加腋区模块底座直径大小匹配。
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