CN115045512B - 一种核电站预应力超长环向钢束整体穿束装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核电站预应力超长环向钢束整体穿束装置及方法，核电站预应力超长环向钢束整体穿束装置，包括：编束管，设置在内壳和外壳之间，用于将钢绞线预穿束成钢束；穿束机，设置在编束管的入口端，用于将钢绞线逐根穿束在编束管内；第一卷扬机，设置在编束管的出口端，用于将第二卷扬机的牵引钢丝绳穿过待穿束孔道与钢束连接；滑轮组，用于实现钢束转向；第二卷扬机，用于牵引钢束使钢束穿设在待穿束孔道。本发明采用整体穿束技术，将整束钢绞线通过牵引至环向孔道内，解决了传统单根穿束方式造成的穿束成功率低、绞线磨损严重的问题。

Description

一种核电站预应力超长环向钢束整体穿束装置及方法

技术领域

本发明涉及核电站堆型预应力工程施工技术领域，具体涉及一种核电站预应力超长环向钢束整体穿束装置及方法。

背景技术

新型核电站为双壳结构，外壳为钢筋混凝土结构，内壳为预应力钢筋混凝土结构，而预应力系统分布于内层安全壳底板、筒体、穹顶部位，分别为经筒体、穹顶并锚固于安全壳底板上的倒U形钢束，和锚固在安全壳100°、280°处的两个扶壁柱上呈360°环向布置于筒体及穹顶的环向钢束。其中环向钢束分为筒体环向钢束和穹顶环向钢束，每个孔道穿入55根钢绞线，最长钢束约160米。

以往环向钢束采用穿束机将钢绞线单根穿入孔道内，直至孔道内穿入足够数量的钢绞线。由于环向钢束孔道长、穿入钢绞线多，且孔道呈波峰波谷状，在穿前几束时孔道内壁摩擦力大等因素，不利于穿束成功，经过多次穿束退束，造成钢绞线磨损报废。在进行最后几根钢绞线穿束时，因为孔道空间狭小，穿束时内部钢绞线相互缠绕，大大降低了穿束成功率，同样造成大量钢绞线浪费。

以往采用“一拖二”或者“一拖多”的方式进行补穿钢绞线，利用穿束机倒退使选中的一根钢绞线退出并带入多根新的钢绞线，费时费力，造成钢绞线浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种核电站预应力超长环向钢束整体穿束装置及方法，采用整体穿束技术，将整束钢绞线通过牵引至环向孔道内，解决了传统单根穿束方式造成的穿束成功率低、绞线磨损严重的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种核电站预应力超长环向钢束整体穿束装置，包括：

编束管，设置在内壳和外壳之间，用于将钢绞线预穿束成钢束；

穿束机，设置在编束管的入口端，用于将钢绞线逐根穿束在编束管内；

第一卷扬机，设置在编束管的出口端，用于将第二卷扬机的牵引钢丝绳穿过待穿束孔道与钢束连接；

滑轮组，用于实现钢束转向；

第二卷扬机，用于牵引钢束使钢束穿设在待穿束孔道。

本发明所述编束管围绕内壳设置，优选的，编束管与内壳之间的径向距离为8m左右，编束管可以采用钢管，编束管布置的平缓无起伏，长度优选较待穿束孔道短，便于单根穿束。

本发明所述第一卷扬机、滑轮组、第二卷扬机和穿束机均是现有设备。

本发明所述超长环向钢束具体是指长度大于150的钢束。

本发明所述整体穿束装置能够预先将钢绞线在内壳和外壳之间的编束管内完成下料，预留足够长度，然后将整束钢绞线(钢束)与牵引头连接，利用第一卷扬机将第二卷扬的牵引钢丝绳置换至待穿束孔道内，通过滑轮组引至钢束出口处的牵引头处，并与牵引头有效连接，最后启动第二卷扬机，将钢绞线束牵引出编束管，通过滑轮组进入待穿束孔道，引出至待穿束孔道另一端端口，直至有足够长度即完成穿束。

本发明采用整体穿束技术，将整束钢绞线通过牵引至环向孔道内，解决了传统单根穿束方式造成的穿束成功率低、绞线磨损严重的问题。

进一步地，还包括：

滚轮组，设置在在编束管的出口端，用于将凸出于编束管出口端的钢绞线与牵引头连接。

滚轮组由多个成排设置的滚轮组成，滚轮组与编束管的出口端的距离小于8m，优选为5-8m，滚轮组主要便于将钢绞线拉出编束管、避免钢绞线与地面摩擦。

进一步地，滑轮组包括定滑轮和动滑轮；

所述定滑轮设置在编束管的出口端；所述动滑轮设置在定滑轮上方，且所述动滑轮设置在与待穿束孔道相对应位置。

进一步地，还包括：

轨道，设置在内壳外壁或外侧，所述动滑轮安装在轨道上，所述动滑轮通过驱动装置实现在轨道内移动，所述轨道呈竖向设置。

上述的轨道设计，能够实现将动滑轮移动至不同筒体环向孔道处。

进一步地，待穿束孔道的入口端和出口端均设置有动滑轮。

进一步地，编束管的长度小于待穿束孔道的长度。

进一步地，编束管设置在内壳和外壳之间的底板上。

进一步地，编束管至少设置有两个。

进一步地，还包括：

操作平台，安装在内壳外侧的扶壁柱上。

基于上述核电站预应力超长环向钢束整体穿束装置的穿束方法，包括以下步骤：

S1、启动穿束机，采用单根穿束的方式将钢绞线逐根穿入编束管内，直至钢绞线全部穿完，

S2、在编束管的出口端将钢绞线的端部采用牵引头连接，完成编束作业；

S3、将待穿束孔道内的预埋钢丝绳一端与第一卷扬机的钢丝绳连接；拉动预埋钢丝绳另一端，使第一卷扬机的钢丝绳穿过待穿束孔道并下放到第二卷扬机处；

S4、将第一卷扬机的钢丝绳与第二卷扬机的牵引钢丝绳连接，同时启动第一卷扬机收绳和第二卷扬机放绳，使第二卷扬机的牵引钢丝绳穿过待穿束孔道与牵引头连接；

S5、启动第二卷扬机，将已编束完成的钢束通过滑轮组穿入待穿束孔道，待钢束在出口端拖出足够长钢绞线后停止第二卷扬机，拆掉牵引钢丝绳及牵引头，整体穿束完成。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明是将55根钢绞线预先在地面完成下料，然后利用卷扬机和滑轮组将整束钢绞线拖入环向是待穿束孔道内，与传统单根穿束工艺相比，减少了钢绞线预穿、难穿导致的浪费，减少了穿束困难的可能。

2、本发明采用整体穿束技术，将整束钢绞线通过牵引至环向孔道内，不仅能够解决单根穿束方式造成的成本浪费，且节约了工期、人力和设备，原来的单根穿束工艺1.4束/天/4台穿束机，采用整体穿束后功效为6束/天/2套牵引设备，工效提高了2.8倍。

3、本发明通过设置多个编束管，可同时完成多个钢束穿束，然后利用动滑轮在轨道内移动，可实现将不同的钢束穿设在不同的筒体环向孔道内。

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为本发明超长环向钢束整体穿束装置的应用示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-编束管，2-滚轮组，3-第一卷扬机，4-定滑轮，5-待穿束孔道，6-第二卷扬机，7-穿束机，8-操作平台，9-动滑轮，10-轨道，11-内壳，12-外壳，13-扶壁柱。

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：

如图1所示，一种核电站预应力超长环向钢束整体穿束装置，包括：

编束管1，设置在内壳11和外壳12之间，用于将钢绞线预穿束成钢束；具体地，编束管1为环形钢管，且环形钢管设置为缺口，即编束管1具有两个端口，分别为钢绞线的入口端和出口端，编束管1围绕内壳11设置；优选地，编束管1与内壳11之间的径向距离为8m，编束管1的长度相比待穿束孔道5短5-8m，编束管1的数量可设置多个，优选为2个及以上，优选地，编束管1设置在内壳11和外壳12之间的底板上。

穿束机7，设置在编束管1的入口端，用于将钢绞线逐根穿束在编束管1内；即在编束管1的入口端安装一台穿束机7，采用单根穿束方式，由于编束管1布置的平缓无起伏，长度较待穿束孔道5短，便于单根穿束。

作为优选地，在编束管1的出口端设置滚轮组2，主要便于将钢绞线拉出编束管1、避免钢绞线与地面摩擦，即滚轮组2能够用于将凸出于编束管1出口端的钢绞线与牵引头连接。

第一卷扬机3，设置在编束管1的出口端，主要用于将第二卷扬机6的牵引钢丝绳穿过待穿束孔道5直至编束管1的出口端，实现第二卷扬机6的牵引钢丝绳与钢束连接；

滑轮组，主要用于实现钢束转向；滑轮组包括定滑轮4和动滑轮9；

定滑轮4设置在编束管1的出口端；所述动滑轮9设置在定滑轮4上方，且动滑轮9设置在与待穿束孔道5相对应位置，为了便于将钢束移动至不同的待穿束孔道5，在内壳11外壁或外侧均设置有轨道10，将动滑轮9安装在轨道10上，穿钢束时，两个动滑轮9分别对应待穿束孔道5的两端的喇叭口，动滑轮9通过驱动装置实现在轨道10内移动，轨道10呈竖向设置，即动滑轮9在驱动装置的作用下可实现上下移动，驱动装置可以电机。

第二卷扬机6，用于牵引钢束使钢束穿设在待穿束孔道5。

操作平台8，安装在内壳11外侧的扶壁柱13上。

为确保工期，根据环向钢束分布特点，在扶壁柱13处安装多个操作平台8，用于多台设备同时启动穿束作业，作业空间狭小杂乱，不利于开展作业。而本实施例采用整体牵引仅需一个操作平台，无复杂的脚手架平台，便于管理及材料设备通行。

本实施例的穿束方法，包括以下步骤：

S1、启动穿束机7，采用单根穿束的方式将钢绞线逐根穿入编束管1内，直至55根钢束全部穿完，

S2、在滚轮组2处将钢绞线与牵引头连接，完成编束作业，可同步将驱动装置及动滑轮9移动至待穿束孔道5喇叭口下口平齐；

S3、将待穿束孔道5内预埋钢丝绳沿动滑轮9、定滑轮4与第一卷扬机3的钢丝绳连接，当预留钢丝绳不够长时可另外连接一根钢丝绳过度，利用绞磨机在另一端拖动预留钢丝绳，将第一卷扬机3的钢丝绳穿过待穿束孔道5并下放到第二卷扬机6处并收走预留钢丝绳；

S4、将第一卷扬机3的钢丝绳与第二卷扬机6的牵引钢丝绳连接，同时启动第一卷扬机3收绳和第二卷扬机6放绳，缓慢将第二卷扬机6的牵引钢丝绳穿过待穿束孔道5，沿动滑轮9、定滑轮4拖至滚轮组2处并松开，将第二卷扬机6的牵引钢丝绳与牵引头连接；

S5、启动第二卷扬机6，已编束完成的钢束通过动滑轮9、定滑轮4穿入待穿束孔道5内，待出口端拖出足够长钢绞线后停止第二卷扬机6，拆掉牵引钢丝绳及牵引头，即整体穿束完成。

本实施例预先将钢绞线在编束管1内完成下料，预留足够长度，然后将整束钢绞线与牵引头连接，同时启动驱动装置及动滑轮9，使动滑轮9顶部与待穿束孔道5底部平齐并锁死，利用第一卷扬机将第二卷扬的牵引钢丝绳置换至待穿束孔道5内，通过滑轮组引至钢束出口处的牵引头处，并与牵引头有效连接，最后启动第二卷扬机，将钢束牵引出编束管1，通过滚轮组2、定滑轮4、驱动装置及动滑轮9进入待穿束孔道5，引出至待穿束孔道5另一端的喇叭口，直至有足够长度即完成穿束。

本实施例是将55根钢绞线预先在地面(内壳11和外壳12之间的底板)完成下料然后利用卷扬机和滑轮组将整束钢绞线拖入环向管道内，与传统单根穿束工艺相比，减少了钢绞线预穿、难穿的浪费，减少了穿束困难的可能。

工效：原来的单根穿束工艺1.4束/天/4台穿束机，采用整体穿束后功效为6束/天/2套牵引设备，工效提高了2.8倍。

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。

需要注意的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”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。

Claims (6)

1.一种核电站预应力超长环向钢束整体穿束装置，其特征在于，包括：

编束管（1），设置在内壳（11）和外壳（12）之间，用于将钢绞线预穿束成钢束，所述编束管（1）至少设置有两个；

穿束机（7），设置在编束管（1）的入口端，用于将钢绞线逐根穿束在编束管（1）内；

第一卷扬机（3），设置在编束管（1）的出口端，用于将第二卷扬机（6）的牵引钢丝绳穿过待穿束孔道（5）与钢束连接；

滑轮组，用于实现钢束转向；

第二卷扬机（6），用于牵引钢束使钢束穿设在待穿束孔道（5）；

还包括：

滚轮组（2），设置在编束管（1）的出口端，用于将凸出于编束管（1）出口端的钢绞线与牵引头连接；所述滑轮组包括定滑轮（4）和动滑轮（9）；

所述定滑轮（4）设置在编束管（1）的出口端；所述动滑轮（9）设置在定滑轮（4）上方，且所述动滑轮（9）设置在与待穿束孔道（5）相对应位置；

还包括：

轨道（10），设置在内壳（11）外壁或外侧，所述动滑轮（9）安装在轨道（10）上，所述动滑轮（9）通过驱动装置实现在轨道（10）内移动，所述轨道（10）呈竖向设置。

2.根据权利要求1所述的一种核电站预应力超长环向钢束整体穿束装置，其特征在于，所述待穿束孔道（5）的入口端和出口端均设置有动滑轮（9）。

3.根据权利要求1所述的一种核电站预应力超长环向钢束整体穿束装置，其特征在于，所述编束管（1）的长度小于待穿束孔道（5）的长度。

4.根据权利要求1所述的一种核电站预应力超长环向钢束整体穿束装置，其特征在于，所述编束管（1）设置在内壳（11）和外壳（12）之间的底板上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种核电站预应力超长环向钢束整体穿束装置，其特征在于，还包括：

操作平台（8），安装在内壳（11）外侧的扶壁柱（13）上。

6.基于权利要求1-5任一项所述的核电站预应力超长环向钢束整体穿束装置的穿束方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、启动穿束机（7），采用单根穿束的方式将钢绞线逐根穿入编束管（1）内，直至钢绞线全部穿完，

S2、在编束管（1）的出口端将钢绞线的端部采用牵引头连接，完成编束作业；

S3、将待穿束孔道（5）内的预埋钢丝绳一端与第一卷扬机（3）的钢丝绳连接；拉动预埋钢丝绳另一端，使第一卷扬机（3）的钢丝绳穿过待穿束孔道（5）并下放到第二卷扬机（6）处；

S4、将第一卷扬机（3）的钢丝绳与第二卷扬机（6）的牵引钢丝绳连接，同时启动第一卷扬机（3）收绳和第二卷扬机（6）放绳，使第二卷扬机（6）的牵引钢丝绳穿过待穿束孔道（5）与牵引头连接；

S5、启动第二卷扬机（6），将已编束完成的钢束通过滑轮组穿入待穿束孔道（5），待钢束在出口端拖出足够长钢绞线后停止第二卷扬机（6），拆掉牵引钢丝绳及牵引头，整体穿束完成。