DE1559150C3 - In Längs- und Ringrichtung vorgespannter Druckbehälter, insbesondere für einen Kernreaktor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen als Hohlzylinder ausgebildeten, in Längs- und Ringrichtung vorgespannten Druckbehälter, insbesondere für einen Kernreaktor, bestehend aus im Querschnitt etwa trapezförmigen Betonfertigteilen, deren etwa parallele Flächen in der äußeren und inneren Mantelfläche des Behälters liegen.

Ein solcher Behälter kann nach dem durch das ältere Patent 14 34 801 geschützten Vorschlag hergestellt werden. Bei diesem Behälter erstrecken sich die Fertigteile über die ganze Behälterhöhe. Da die Ringspannglieder infolge des großen Umschlingungswinkels nicht von den Verankerungen aus gespannt werden können, wird zum Spannen der Ringspannglieder der Innenraum des aus den Fertigteilen zusammengesetzten Behältermantels auf den Berechnungsdruck gebracht, wodurch sich die Spanngliedringe aufweiten. Die zwischen den Fertigteilen dabei entstehenden Spalten werden ausbetoniert. Wenn nach dem Erhärten des Betons in den Spalten der Innendruck wieder abgelassen wird, bleibt die Vorspannung der Ringspannglieder erhalten.

Dieses Verfahren hat, wie auch das nach dem älteren Patent 14 34 612, bei dem die Behälterwandung nicht über die ganze Behälterhöhe, sondern ringweise aufgebaut wird, den Nachteil, daß die zur Verformung der Behälterwandung und zum Eintragen einer Spannung in die Ringspannglieder erforderlichen Kräfte so lange aufrechterhalten werden müssen, bis eine einwandfreie und sichere Fixierung der Betonkonstruktion in einer die Ringvorspannung bewahrenden Lage erreicht ist. Der von innen auf die Behälterwandung ausgeübte Druck muß also so lange aufrechterhalten werden, bis der in die Fugen eingebrachte Beton oder Mörtel ausreichend erhärtet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine als Wandung für einen Hochdruckbehälter verwendbare Konstruktion zu schaffen, bei der die durch Verschieben einzelner Teile gegeneinander im Sinne einer Radiusvergrößerung erreichte Formänderung zum Spannen der Ringbewehrung ohne Rücksicht auf das Weiterbestehen der dazu erforderlichen Kraft erhalten bleibt.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß sich die durch die Seitenflächen der Betonfertigteile bestimmten Ebenen in einem zwischen dem Mittelpunkt und der inneren Mantelfläche des Behälters liegenden Punkt schneiden und daß zwischen den Stirnflächen zweier benachbarter Betonfertigteile keilartig von innen nach außen sich verjüngende Bauteile eingesetzt sind, deren durch die Seitenflächen bestimmten Ebenen sich außerhalb der äußeren Mantelfläche des Behälters schneiden.

Die zum Aufweiten der Behälterwandung und damit zum Spannen der Ringbewehrung zwischen die Betonfertigteile eintreibbaren keilartigen Bauteile sperren sich beim Ablassen des Druckes durch Reibung zwischen den Stoßfugen, so daß die Formänderung der Behälterwandung zum Spannen der Ringbewehrung erhalten bleibt.

Zweckmäßigerweise ist die etwa der Behälterwandstärke entsprechende geometrische Höhe der keilartig dazwischengesetzten, zweckmäßig als Betonfertigteile ausgebildeten Bauteile geringer als die der Betonfertigteile.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Behälter und

F i g. 2 einen Längsschnitt entlang der Linie II—II der Fig.l.

Die Wandung eines Druckbehälters besteht nach der Erfindung aus trapezförmigen Betonfertigteilen 1, deren parallele Flächen 2 und 3 in der äußeren bzw. inneren Mantelfläche des Behälters liegen. Dabei spielt es im Prinzip keine Rolle, daß die größere und in der äußeren Mantelfläche liegende Fläche 2 entsprechend der Behälteraußenwand gekrümmt verläuft. Da die in der inneren Mantelfläche liegenden Flächen 3 der trapezförmigen Fertigteile 1 kürzer sind als die Außenflächen 2, schneiden sich die durch die Seitenflächen 4 bestimmten Ebenen innerhalb der Behälterinnenwand, und zwar in einem Punkt 5, der zwischen dem Behältermittelpunkt 6 und der durch die Flächen 3 bestimmten Behälterinnenwand liegt.

Zwischen die Betonfertigteile 1 sind keilartig weitere, ebenfalls trapezförmige Bauteile 7 in umgekehrter Richtung wie die Betonfertigteile 1 eingesetzt, d. h., die kürzeren Flächen 8 der beiden parallelen Flächen der Bauteile 7 sind der Behälteraußenwandung und die längeren Flächen 9 der Behälterinnenwandung zugeordnet. Die Flächen 9 können wiederum entsprechend der inneren Mantelfläche gekrümmt sein. Die durch die Seitenflächen der Bauteile 7 bestimmten Ebenen sind die gleichen wie die durch die Seitenflächen 4 der Fertigteile 1 gebildeten; sie schneiden sich in einem Punkt 10 außerhalb der äußeren Mantelfläche des Behälters.
Im dargestellten Beispiel bestehen die keilartig sich von innen nach außen verjüngenden Bauteile 7 ebenfalls aus Beton. Wenn sie aus besonderen Gründen sehr schmal werden, können sie auch aus anderen Werkstoffen bestehen, beispielsweise aus Stahl oder einem gleich belastbaren Kunststoff.

Beim Aufbau des Druckbehälters nach der Erfindung werden zunächst die Fertigteile 1 in Form eines Ringes so verlegt, daß ihre Außenflächen in der äußeren Mantelfläche des Behälters liegen. Sodann werden die Bau-

teile 7. deren der Behälterwandstärke entsprechende : geometrische Höhe etwas geringer ist als die der Fertigteile I, so verlegt, daß ihre breiteren Flächen 9 etwas , ~ ~über die kürzeren Flächen 3 der Fertigteile 1 nach in-, nen vorspringen. Die Bauteile 7 schieben sich also keilförmig zwischen die Stoßflächen der Fertigteile 1. Sodann wird in an sich bekannter Weise eine Ringbewehrung 11 außen um den Behälter herumgelegt. Diese Ringbewehrung 11 ist sowohl in der F i g. 1 als auch in der F i g. 2 angedeutet

Um die Seitenflächen sowohl der Fertigteile 1 als auch der Bauteile 7 zum Anliegen zu bringen, wird zunächst die Ringbewehrung 11 teilweise angespannt, was bei der Verwendung von stabförmigen Spanngliedern durch Anziehen der Verbindungsmuffen erfolgen kann. Sodann wird auf die in den Behälterinnenraum hineinragenden Flächen 9 der Bauteile 7 Druck ausgeübt. Das kann dadurch geschehen, daß in den Behälterinnenraum ein Druckkissen eingeführt ist, das entweder den ganzen Behälterraum ausgefüllt oder sich gegen ein entsprechend ausgebildetes Widerlager abstützt; es können auch hydraulische Pressen angesetzt werden. Infolge dieser Druckausübung unter Angriff an den Flächen 9 werden die Bauteile 7 so zwischen die Fertigteile 1 hineingeschoben, daß die aus beiden Typen von Fertigteilen bestehende Wandung mit den außen herumgelegten Ringspanngliedern 11 aufgeweitet wird. Dieses Verfahren wird so lange fortgesetzt, bis die dem Behälterinnenraum zugekehrten Flächen 3 und 9 aller Fertigteile die innere Behältermantelfläche bilden.

Wird bis zum Erreichen einer geschlossenen Innenmantelfläche der vorgesehene Druck im Behälterring nicht erreicht, was über die Größe der in die Ringbewehrung eingetragenen Zugkraft kontrolliert werden kann, so kann die Druckausübung auf die Bauteile 7 ; fortgesetzt werden. Die Bauteile 7 schieben sich dann ; tiefer zwischen die Fertigteile 1 hinein. Dabei muß allerdings darauf geachtet werden, daß die äußeren Flächen 8 der Bauteile 7 die Ringbewehrung 11 nicht berühren. Aus diesem Grunde sind die Höhen der Bauteile 7 etwas geringer als die der Fertigteile 1.

Nach Ablassen des Druckes auf die Flächen 9 der Bauteile 7 bzw. nach Entfernen des Druckkissens sperren sich die Fertigteile des Ringes durch die Reibung an den Stoßfugen selbsttätig, so daß in jedem Zustand des Spannens die durch die Ringbewehrung eingebrachte Druckspannung in der Behälterwandung erhalten bleibt. Gleichmäßige ebene Mantelflächen werden durch nachträgliches Auskleiden der Innenseite bzw. Ummanteln der Spannglieder 11 an der Außenseite erreicht.

Eine in der Zeichnung zwar nicht vorgestellte, aber in jedem Fall vorzusehende Längsvorspannung des Behälters wird zweckmäßigerweise vor dem Aufbringen der Ringdruckkraft, oder, falls der Behälter ringweise aufgebaut und aufgeweitet wird, erst nach Fertigstellung der Behälterwandung eingebracht. Ebenso werden die Verschlußkörper 12 zweckmäßig vorher angesetzt. In einem der Verschlußkörper 12 kann eine Einstiegsöffnung in Form einer Stahlkonstruktion 13 vorgesehen werden. Die Verschlußkörper 12 selbst besitzen an den konischen Auflagerflächen einen Neigungswinkel, der die Deckel entweder selbstsperrend macht oder ein Gleiten nach innen zuläßt.

Die Herstellung bzw. das Aufweiten des Behälters kann entweder ringweise oder im ganzen erfolgen. Die Verschlußkörper 12, die im dargestellten Beispiel massiv sind, aber auch aus verhältnismäßig dünnen, kegelstumpfförmigen, mit an den Behälteraußenseiten angebrachten Kugelkalotten bestehen können, lehnen sich an keilförmige Teile 14 in F i g. 2 an, wobei die Teile 14 entweder gesondert hergestellt oder im Zusammenhang mit den Teilen der Behälterwand gefertigt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Als Hohlzylinder ausgebildeter, in Längs- und Ringrichtung vorgespannter Druckbehälter, insbesondere für einen Kernreaktor, bestehend aus im Querschnitt etwa trapezförmigen Betonfertigteilen, deren etwa parallele Flächen in der äußeren und inneren Mantelfläche des Behälters liegen, dadurch gekennzeichnet, daß sich die durch die Seitenflächen (4) der Betonfertigteile (1) bestimmten Ebenen in einem zwischen dem Mittelpunkt (6) und der inneren Mantelfläche des Behälters liegenden Punkt (5) schneiden und daß zwischen den Seitenflächen (4) zweier benachbarter Betonfertigteile (1) keilartig von innen nach außen sich verjüngende Bauteile (7) eingesetzt sind, deren durch die Seitenflächen bestimmten Ebenen sich außerhalb der äußeren Mantelfläche des Behälters schneiden.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die etwa der Behälterwandstärke entsprechende geometrische Höhe der Bauteile (7) geringer ist als die der Betonfertigteile (1).

3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile (7) als Betonfertigteile ausgebildet sind.