DE1434612B1 - Fuer einen Kernreaktor bestimmter,in Laengs- und Ringrichtung vorgespannter Beton-Druckbehaelter - Google Patents

Description

ORFGfNAL JNSPECTED

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reren Lagen aufgebrachten Ringspanngliedern sind Sockel 2, der auch aus einzelnen Stützen bestehen zweckmäßigerweise zwischen den Außenseiten der kann, wird an Ort und Stelle betoniert oder auch

Rippen und den Ringspanngliedern der innersten aus Fertigteilen zusammengesetzt. Bei der Herstel-

Lage sowie zwischen diesen und den Ringspann- lung der Abschnitte 3 wird zweckmäßigerweise von

gliedern der jeweils folgenden Lagen Stahlplatten 5 dem durch das ältere Patent 1 409 930 geschützten

angeordnet. Verfahren Gebrauch gemacht, das es ermöglicht, die

Gegenstand der Erfindung ist noch ein Verfahren Fertigteile aufeinanderfolgender Ringe unmittelbar zum Herstellen eines Spannbeton-Druckbehälters mit passend aufeinanderzusetzen und auf die Anordnung den Merkmalen der Erfindung. Nach diesem Ver- von Mörtelfugen zwischen den Fertigteilen ganz zu fahren wird die Behälterwandung vom Boden her io verzichten. Nach diesem älteren Verfahren werden ringweise aufgebaut, und es werden nach dem Zu- die Fertigteile so hergestellt, daß die beim späteren sammensetzen jedes einzelnen Ringes die Spannglie- Zusammenbau benachbarten Fugen jeweils durch ein der für die Ringvorspannung unter Zwischenschal- Stahlblech voneinander getrennt werden, so daß sich tung der Stahlplatten lagenweise eingebaut und in an auf beiden Seiten des Stahlbleches einander entsich bekannter Weise durch Aufweiten des Ringes 15 sprechende Erhebungen oder Vertiefungen abunter Spannung gesetzt, worauf nach dem Fixieren formen.

der eingetragenen Spannkraft der jeweils folgende Die einzelnen Abschnitte 3 (Fig. 3) besitzen eine

Ring in gleicher Weise zusammengesetzt wird und Reihe von Kanälen 4 zum späteren Einfädeln der

nach Fertigstellen des letzten Ringes die Spannglieder Längsbewehrung. An den radialen Stoßfugen sind die

der Längsbewehrung eingefädelt, angepsannt und 20 Stirnflächen der Abschnitte 3 so ausgebildet, daß

durch Auspressen der verbliebenen Hohlräume mit Fugenzwischenräume 5 entstehen. Die Abschnitte 3

Zementmörtel in Verbund mit den Abschnitten ge- berühren sich im Einbauzustand also nur am äuße-

bracht werden. ren und inneren Rand auf eine kurze Strecke; die

Zum Aufweiten des jeweiligen Ringes wird zweck- Fugenflächen sind zwischen diesen Bereichen ein-

mäßigerweise ein als Widerlager dienender Kern aus 25 gezogen. Die Abschnitte 3 besitzen flache breite Rip-

etwa kreissektorförmigen Stahlbetonfertigteilen von pen 6, die sich in lotrechter Richtung über die ganze

geringerem Außendurchmesser als der Innendurch- Höhe der Abschnitte 3 erstrecken,

messer der Behälterwandung eingesetzt und es wer- Mehrere Lagen von Ringspanngliedern 8,10,12,14

den die Abschnitte der Behälterwandung durch Ein- für die Ringvorspannung sind außen um die aus den

leiten eines Druckmittels in ein hydraulisch wir- 30 Abschnitten 3 aufgebauten Ringe herumgelegt, wobei

kendes Druckkissen in der Fuge zwischen Kern und im Bereich der Rippen 6 der Druckverteilung und

Ring nach außen gepreßt. Abstandhaltung dienende Stahlplatten 7, 9,11,13

Dabei können die den Kern bildenden Stahlbeton- zwischen den innersten Ringspanngliedern 8 und fertigteile nach dem Aufweiten eines Ringes um die den Rippen 6 und zwischen diesen und den Ring-Höhe des folgenden Ringes gehoben und zum Auf- 35 spanngliedern der jweils folgenden Lagen angeordnet weiten dieses Ringes verwendet werden. Die Stahl- sind.

betonfertigteile des Kern können an in Aussparun- Der Aufbau des erfindungsgemäßen Reaktorbehäl-

gen derselben laufenden Rohren geführt und mittels ters vollzieht sich in folgender Weise:

hydraulischer Pressen angehoben werden. Nach dem Betonieren der Grundplatte 1 und des

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der 40 Sockel 2 wird der erste Ring aus den Abschnitten 3

Zeichnung beispielsweise erläutert. zusammengebaut. Nach dem Aufbringen der Stahl-

Es zeigt platten 7 auf die Rippen 6 werden die die innerste

F i g. 1 einen Querschnitt und Lage bildenden Ringspannglieder 8 um den Stahl-

F i g. 2 einen Längsschnitt durch einen Behälter, betonring herumgelegt, jeweils durch Muffen verbun-

F i g. 3 in vergrößertem Maßstab die Draufsicht auf 45 den und so fest als möglich angezogen. Nach

einen Ringfertigteil, Zwischenschaltung einer weiteren Lage von Stahl-

F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der platten 9 wird die nächste Lage aus Ringspannglie-

F i g. 3 in noch größerem Maßstab, dem 10 gebildet usf., bis die äußerste Lage der Ring-

F i g. 5 die Draufsicht auf ein Fertigteil zum Auf- spannglieder 14 aufgebracht ist. Die Anzahl der Ringbau eines zum Aufweiten eines Ringes verwendeten 50 spannglieder 8,10,12,14 richtet sich nach dem aufKernes, tretenden Innendruck des Behälters. Das hier gezeigte

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI der Beispiel ist für einen Innendruck von etwa 100 atü

F i g. 5, berechnet.

F i g. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VTI der Infolge der gezeigten, außerordnetlich dichten

F i g. 6, 55 Packung der Ringspanngüeder ist ein direktes Auf-

F i g. 8 den Ausschnitt VIII aus der F i g. 5 in stark bringen einer Zugspannung auf diese Spannglieder

vergrößertem Maßstab, nicht möglich. Das Einleiten einer Vorspannung in

Fig. 9 und 10 den Arbeitsvorgang beim Heben die aus den Abschnitten3 aufgebauten Ringe kann

der Kernfertigteile von einem Ring zum anderen. demnach nur durch das Aufbringen eines radialen

Die Wandung des erfindungsgemäßen Reaktor- 60 Druckes von innen auf die Ringe geschehen, wobei behälters, wie er im wesentlichen in den F i g. 1 und 2 diese aufgeweitet werden. Dabei vergrößern sich der dargestellt ist, besteht aus einer Anzahl von Ringen, äußere und der innere Umfang des Fertigteil-Ringes, die aus einzelnen Abschnitten 3 zusammengesetzt so daß die Abschnitte 3 die Berührung verlieren, sind, welche — wie der dargestellte Querschnitt nach Durch diese Umfangsvergrößerung werden zwangs-F i g. 1 zeigt — angenähert trapezförmig gestaltet 65 läufig auch die Ringspanngüeder 8,10,12 und 14 und als Stahlbetonfertigteile hergestellt sind. Der verlängert, wodurch sie eine der Formänderung entunterste Ring ruht auf einem Sockel 2, der auf einer sprechende Zugspannung erhalten. Die Vorspannung Grundplatte 1 aus Ortbeton gegründet ist. Der wird also über den Innendruck eingestellt. Wenn

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die nun etwas vergrößerten Fugenzwischenräume 5 Lageveränderungen der Platten 19 und der Leiste 20

ausbetoniert werden, üben die Ringspannglieder 8, gestrichelt angedeutet.

10, 12, 14 nach dem Ablassen des Innendruckes Noch unter der Wirkung des Druckkissens 21 wereine Ringvorspannung auf die Behälterwandung den, wie bereits oben dargelegt, die Fugenzwischenaus. Im Zuge des Ausbetonierens der Fugen- 5 räume 5 ausbetoniert sowie die Ringspannglieder 8, Zwischenräume 5 wird gleichzeitig eine Betonschicht 10, 12, 14 mit Beton ummantelt und derart eine 15 auf die Ringspannglieder 8,10,12,14 aufgebracht, Fixierung der eingetragenen Vorspannkraft bewirkt, wobei auch diese selbst als Rostschutz mit Beton um- Nach dem Ablassen des Druckes erzeugen die hüllt werden. Als Außenschalung für die Betonschicht unter Spannung gesetzten Ringspannglieder 8,10,12, 15 verwendet man zweckmäßigerweise eine Kletter- io 14 eine Vorspannung der Behälterwandung. Nach schalung. dem Lösen der Verankerungen der Montagespann-Gegenstand der Erfindung ist weiterhin noch ein glieder 24 können auch die Platten 19 und die Leiste besonderes Verfahren zum Aufbringen der Vorspan- 20 gegen den Kernmittelpunkt zurückgeschoben wernung auf die einzelnen Fertigteilringe, was, wie be- den, um die gesamte Kernkonstruktion für das Spanreits vorstehend beschrieben, durch Aufweiten er- 15 nen des nächsten Ringes freizumachen,
folgt. In der beschriebenen Weise wird durch aufein-Um einen radialen Druck in der notwendigen Höhe anderfolgendes Zusammenbauen und Vorspannen der aufbringen zu können, werden in den Innenraum 16 einzelnen Wandungsringe die Wandung des Behäldes Behälters etwa kreissektorförmige Stahlbeton- ters aufgebaut. Nach Erreichen der endgültigen Höhe Fertigteile 17 eingesetzt, deren Außenflächen ein der 20 werden durch die Kanäle 4 die Spannglieder für die Innenfläche der Fertigteilringe der Behälterwandung Längsvorspannung eingefädelt und unter Spannung ähnliches Vieleck bilden. Um die Größenverhältnisse gesetzt. Um gewisse Lagetoleranzen auszugleichen, auszugleichen, treffen zweckmäßigerweise auf ein werden die Kanäle 4 mit etwas größerem Spiel als Stahlbeton-Fertigteil 17 des Kernes zwei Abschnitte 3 üblich ausgeführt. Nachdem auf diese Weise der eines Ringes. 25 gesamte zylindrische Teil des Druckbehälters fertig-Zwischen dem Kern und dem vorzuspannenden gestellt ist, kann der Beton der unteren und oberen Ring verbleibt ein Spalt 18. In diesen Spalt 18 wer- Deckelwiderlager 25,26 eingebracht werden. Diese den an den Innenflächen der Abschnitte 3 anliegende Betonteile, die zweckmäßigerweise an Ort und Stelle Stahlplatten 19 eingelegt, die zu den Fugen zwischen hergestellt werden, müssen an den zylindrischen Teil den Abschnitten 3 hin abgeschrägt sind (F i g. 5 30 dicht und druckfest angeschlossen werden. Dazu sind und 8). Der so im Bereich der Fugen verbleibende in entsprechenden Fertigteilringen verankerte Hülsen Spalt wird durch eine dreieckförmige Leiste 20 ab- 27 vorgesehen, in welche Spannglieder 28 eingeführt gedeckt. Nunmehr wird in den Spalt 18 ein Druck- werden können, die zum Vorspannen der Widerlager kissen 21 in Form einer Gummiblase eingelegt. Um 25,26 dienen.

ein Platzen dieses Druckkissens 21 zu vermeiden, 35 Die Fertigteile 17, die den zum Aufweiten der Fermüssen außerdem noch die öffnungen des Spaltes 18 tigteilringe dienenden Kern bilden, sind mit zylindrinach oben und unten abgedeckt werden. Das ge- sehen Aussparungen 29 versehen, in welche Tragschieht zweckmäßigerweise durch eine Konstruktion rohre 30 eingeführt werden können. Etwa im Schwerentsprechend den Darstellungen der F i g. 6 und 7. punkt eines jeden Fertigteiles 17 ist eine weitere Aus-Auf die Fertigteile 17 des Kernes werden oben und 40 sparung 31 vorgesehen, in welcher eine Spindel 32 unten Stahlplatten 22 bzw. 22' aufgelegt, die mit einer hydraulischen Presse 33 längsbeweglich geführt ihren Innenkanten etwa im Bereich der lotrechten ist. In den Tragrohren 30 sind im Abstand der Höhe Stahlplatten 19 abschließen. Die Platten 22 und der einzelnen Ringe Längsschlitze 34 vorgesehen, in 22' werden durch Träger 23 und 23' gestützt, welche Stahlkeile eingeführt werden können, die eine welche mittels durchgeführter Montage-Spann- 45 Hülse 35 mit einer Auflagerplatte 36 tragen, auf der glieder 24 gegen die Fertigteile 17 des Kerns ange- die Fertigteile 17 aufruhen. In geeignetem Abstand preßt werden. unter den Fertigteilen 17 sind zwischen je drei Trag-Beim Aufblasen des Druckkissens 21 öffnet sich rohren 30, die für ein Fertigteil 17 vorgesehen sind, nicht nur die Fuge 18, sondern auch die Fuge zwi- ausgesteifte Stahlplatten 37 in ähnlicher Weise wie sehen den Abschnitten 3, so daß die dreieckförmige 50 die Auflagerplatte 36 für die Fertigteile 17 befestigt, Leiste 20 tiefer in die Abschrägung hineingleitet. In auf welche sich hydraulische Pressen 33 abstützen, jedem Zustand findet jedoch das Druckkissen eine Mittels dieser Pressen 33 können die Fertigteile 17 in einwandfreie Abstützung. Eine analoge Abstützung die Höhe des nächsten Ringes gehoben werden. Die ist auch an den Außenseiten durch die Platten 22 Unterlagskonstruktion wird dann nachgezogen und und 22' gegeben, die während des Verschiebens der 55 wieder in den Längsschlitzen 34 verkeilt. Die entAbschnitte 3 auf den Stirnseiten der Platten 19 glei- spannte Presse 33 wird in der Folge ebenfalls um ten. Der Gleitweg darf nicht größer sein als die Dicke eine Ringhöhe nachgezogen, um dann die Fertigteile der Platten 19, so daß der Spalt nach oben und unten 17 wieder anzuheben. Die Tragrohre 30 sind an ihren immer abgeschlossen bleibt. In der Fig. 8 sind die oberen Enden gegeneinander versteift.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

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Die Erfindung betrifft einen für einen Kernreaktor

Patentansprüche: bestimmten, in Längs- und Ringrichtung vorgespannten Beton-Druckbehälter, bei dem die Ringvorspan-

l.Für einen Kernreaktor bestimmter, in Längs- nung der aus vorgefertigten, im Querschnitt an- und Ringrichtung vorgespannter Beton-Druck- 5 genähert trapezförmigen Teilen bestehenden, von behälter, bei dem die Ringvorspannung der aus Spanngliedern umschlossenen Wandung durch deren vorgefertigten, im Querschnitt angenähert trapez- Aufweiten erzielt und die entstandenen Zwischenförmigen Teilen bestehenden, von Spanngliedern räume zwischen den Fertigteilen ausbetoniert sind,
umschlossenen Wandung durch deren Aufweiten Ein solcher Behälter kann nach dem durch das erzielt und die entstandenen Zwischenräume zwi- 10 ältere Patent 1 434 801 geschützten Vorschlag herschen den Fertigteilen ausbetoniert sind, da- gestellt werden. Bei diesem vorgeschlagenen Behälter durch gekennzeichnet, daß die Fertigteile erstrecken sich die Fertigteile über die ganze Bein Längsrichtung derart in Abschnitte (3) unter- hälterhöhe. Den bekannten Reaktor-Druckbehältern teilt sind, daß diese Ringe bilden, daß die Ab- aus Stahlbeton gegenüber hat der vorgeschlagene Beschnitte (3) außen mit Rippen (6) zur Abstützung 15 hälter die an sich aus der Fertigteil-Bauweise beder Ringspannglieder (8,10,12,14) versehen sind kannten Vorteile gegenüber der Ortbeton-Bauweise, und daß die einander zugekehrten Stirnflächen der unter anderem höhere Betongüten sowie verminderte Abschnitte (3) zwischen den äußeren und inneren Temperatur-und Schwindspannungen beim Abbinden Randbereichen eingezogen ausgebildet sind. des Betons durch Vorfertigung in einem Werk, und

2. Druckbehälter nach Anspruch 1 mit in meh- ao infolge des Vorspannens durch Aufweiten die weitreren Lagen aufgebrachten Ringspanngliedern, gehende Vermeidung von Reibungsverlusten,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Außenseiten der Rippen (6) und den Ringspann- aus Fertigteilen bestehenden, zur Aufnahme sehr gliedern (8) der innersten Lage sowie zwischen hoher Innendrücke geeigneten Spannbeton-Druck diesen und den Ringspanngliedern (10,12,14) 25 behälter für Kernreaktoren, der in Längs- und Ringder jeweils folgenden Lagen Stahlplatten (7, 9, richtung vorgespannt ist, so auszubilden, daß er bis 11,13) angeordnet sind. zu praktisch unbegrenzten Größen einfach hergestellt

3. Verfahren zum Herstellen eines Druckbehäl- werden kann und Schwind- sowie Temperaturspanters nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, nungen in ihren Auswirkungen besonders gering gedaß die Behälterwandung vom Boden her ring- 30 halten werden.

weise aufgebaut wird und daß nach dem Zu- Die Erfindung besteht gegenüber dem Behälter mit sammensetzen jedes einzelnen Ringes die Spann- den eingangs angegebenen Merkmalen darin, daß die glieder (8,10,12,14) für die Ringvorspannnung Fertigteile in Längsrichtung derart in Abschnitteunter Zwischenschaltung der Stahlplatten (7, 9, unterteilt sind, daß diese Ringe bilden, daß die Ab-11,13) lagenweise eingebaut und in an sich be- 35 schnitte außen mit Rippen zur Abstützung der Ringkannter Weise durch Aufweiten des Ringes unter Spannglieder versehen sind und daß die einander zuSpannung gesetzt werden, worauf nach dem Fixie- gekehrten Stirnflächen der Abschnitte zwischen den ren der eingetragenen Spannkraft der jeweils fol- äußeren und inneren Randbereichen eingezogen ausgende Ring in gleicher Weise zusammengesetzt gebildet sind.

wird, und daß nach Fertigstellen des letzten 40 Der erfindungsgemäße Spannbeton-Druckbehälter Ringes die Spannglieder der Längsbewehrung hat dem Bekannten gegenüber die oben im Zueingefädelt, angespannt und durch Auspressen sammenhang mit dem vorgeschlagenen Behälter nach der verbliebenen Hohlräume mit Zementmörtel dem älteren Patent 1 434 801 erwähnten Vorteile, in Verbund mit den Abschnitten (3) gebracht Darüberhinaus können die Abmessungen des zu erwerden. 45 richtenden Behälters sowohl in axialer als auch in

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch ge- radialer Richtung nahezu beliebig groß sein, da die kennzeichnet, daß zum Aufweiten des jeweiligen Abmessungen der Abschnitte des Erfindungsgegen-Ringes ein als Widerlager dienender Kern aus Standes an die Behältergröße nicht gebunden sind, etwa kreissektorförmigen Stahlbetonfertigteilen Die Abschnitte wird man lediglich so groß wählen, (17) von geringerem Außendurchmesser als der ₅₀ daß sie einfach transportiert und montiert werden Innendurchmesser der Behälterwandung ein- können. Aus der vergleichsweise geringen Größe der gesetzt und die Abschnitte (3) der Behälterwan- Abschnitte folgt der weitere an sich bekannte Vordung durch Einleiten eines Druckmittels in ein teil, daß die Temperatur- und Schwindspannungen hydraulisch wirkendes Druckkissen (21) in der sehr gering sind (Zeitschrift »Kerntechnik...«, 1962, Fuge (18) zwischen Kern und Ring nach außen ₅₅ S. 491, rechte Spalte, Abs. 3).

gepreßt werden. Die Rippen an den Außenseiten der Abschnitte

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch ge- bewirken eine günstige Druckverteilung in der Bekennzeichnet, daß die den Kern bildenden Stahl- hälterwandung. Durch die eingezogene Ausbildung betonfertigteile (17) nach dem Aufweiten eines der Stirnflächen der Abschnitte entstehen Erweite-Ringes um die Höhe des folgenden Ringes ge- 60 rungen der Radialfugen, so daß in Verbindung mit hoben und zum Aufweiten dieses Ringes ver- dem schichtweisen Aufbau der Behälterwandung ein wendet werden. einwandfreies Ausbetonieren der Fugenzwischen-

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch räume gewährleistet ist. Zur Herstellung einer Begekennzeichnet, daß die Stahlbetonfertigteile (17) hälterwandung dienende Fertigteile, die an ihren eindes Kernes an in Aussparungen (29) derselben 65 ander zugekehrten Stirnflächen rinnenförmig einlaufenden Rohren (30) geführt und mittels gezogen ausgebildet sind, sind an sich bekannt hydraulischer Pressen (33) angehoben werden. ' (schweizerische Patentschrift 224 910).

Bei einem Spannbeton-Druckbehälter mit in meh-