DE1684879C3 - Behältnis aus Spannbeton und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Behältnis aus Spannbeton, insbesondere für Kernreaktoren oder zur Aufbewahrung von explosiven Stoffen, dessen Wandungen aus mehreren, im Abstand voneinander angeordneten, in ihrer Form einander ähnlichen Bctonschalen bestehen. Sie betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Behältnisses.

Behältnisse, die Kernreaktoren umschließen oder der Aufbewahrung von explosiven Stolfen dienen, haben die Aufgabe, radioaktive Strahlen nicht nach außen dringen zu lassen. Sie müssen außerdem so bemessen sein, daß der Druck einer im Inneren des Behältnisses etwa auftretenden Explosion aufgenommen werden kann und das Behältnis nicht zerstört wird. Um diesen Forderungen Rechnung zu tragen, sind für derartige Behältnisse sehr dicke Betonwandungen erforderlich, deren Herstellung Schwierigkeiten bereitet. Insbesondere ist die Bewehrungsführung nicht einfach und es sind besondere Maßnahmen erforderlich, um einen gleichmäßig dichten und verdichteten Beton zu erzielen und die beim Abbinden des Betons auftretende hohe Abbindewärme abzuführen.

Es ist bereits ein Behältnis aus Spannbeton für Kernreaktoren bekannt (FR-PS 13 44 260), dessen Wandungen aus mehreren, im Abstand voneinander angeordneten, in ihrer Form einander ähnlichen Beionlamellen bestehen. Hierbei ist nur die äußerste Lamelle mit einer Vorspannbewehrung versehen, die im Beton dieser äußeren Schale eingebettet ist. Soll diese ^ äußere Schale den im Falle einer Explosion auftretenden hohen Innendruck aufnehmen, ist eine sehr reichliche Bewehrung erforderlich, welche die Verdichtung des Betons beim Herstellen behindert. Ferner ist es schwierig, die Vorspannbewehrung nach Fertigstellung

ίο des Bauwerkes auszuwechseln, wie dies beispielsweise bei Behältnissen für Kernreaktoren od. dgl. gefordert wird. Außerdem sind Lageänderungen der Spannglieder und ihrer Hüllrohre nach dem Betonieren nicht mehr zu korrigieren, so daß beim Betonieren aufgetretene Verschiebungen der Hüllrohre ungünstige Umlenkwinkel der Spannglieder erzeugen können, welche deren Gleitfähigkeit beeinträchtigen und die gleichmäßige Verteilung der Vorspannkräfte in Frage stellen.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Behältnis so

jo auszubilden, daß es auch einem plötzlich auftretenden hohen innendruck widerstehen kann und daß die Vorspannbewehrung jederzeit leicht ausgewechselt werden kann. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein besonders wirtschaftliches Verfahren zur einfachen Herstellung eines solchen Behältnisses anzugeben.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß in i^dem Hohlraum zwischen den dünnen Betonschalen eine Vorspannbewehrung angeordnet ist,

jo die jeweils eine Betonschale umschließt.

Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß nicht nur die äußerste Betonschale, sondern jede von vielen dünnen Schalen eine Vorspannbewehrung erhält, welche diese einzelne Schale stützt und einen im Inneren des Behältnisses auftretenden hohen Innendruck aufnimmt. Die Anordnung der Vorspannbewehrung zwischen den einzelnen Betonschalen des Behältnisses hat Vorteile bei der Herstellung, z. B. bei der Verdichtung des Betons, da die Betonquerschnitte der einzelnen Lamellen eine entsprechend geringe Bewehrung benötigen. Der Beton läßt sich deshalb leichter einbringen, was namentlich bei dünnen Schalen von Bedeutung ist.

Die aus mehreren, verhältnismäßig dünnen, mit einer Vorspannbewehrung umgebenen Schalen hergestellte Wandung des Behältnisses ist in der Lage, im Falle einer Explosion sehr hohe Stoßbeanspruchungen aufzunehmen. Im Falle einer solchen Explosion wird zunächst die dem Explosionsherd am nächsten liegende Betonschale und danach werden vielleicht noch die zweite und dritte Bctonschale zerstört. Hierdurch wird jedoch die Stoßenergie immer weiter aufgezehrt, so daß mindestens die äußersten Betonschalen des Behältnisses unverletzt bleiben werden.

Ferner ist die Abschirmung gegen radioaktive Strahlen durch mehrere, im Abstand voneinander liegende Betonschalen ebenso groß wie bei einer einzigen, entsprechend dickeren Betonwand, deren Dicke der Summe der Wanddicken der Einzelschalen entspricht. Zusätzlich ist es beim Erfindungsgegenstand

ho jedoch möglich, die Abschirmung noch weiter dadurch zu verbessern, daß in den Zwischenräumen zwischen den einzelnen Betonschalen eine besondere, radioaktive Strahlen absorbierende Masse angeordnet wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können

fts die Hohlräume zwischen den Betonschalen mit einem verformbaren Füllstoff ausgefüllt sein. Hierdurch ist es möglich, Stoßkräfte bei einer im Inneren des Behältnisses auftretenden Explosion noch besser aufzufangen

und zu absorbieren. Anstelle eines verformbaren Füllstoffes können die Hohlräume zwischen den Betonschalen auch ganz oder teilweise mit Beton ausgefüllt sein.

Beim Herstellen eines Behältnisses nach der Erfindung wird zweckmäßig so vorgegangen, daß nach dem Herstellen der den Innenraum vies Behältnisses begrenzenden Betonschalc eine Betonschale nach der anderen jeweils auf der mit der als Form dienenden Füllstoffschicht von der Dicke des Hohlraumes zwisehen zwei Betonschalen belegten Außenfläche der nächstinneren Betonschale hergestellt wird. Ein solches Verfahren hat den Vorteil, daß mit Ausnahme der innersten Betonschaie alle weiteren Betonschalen keiner Innenschalung bedürfen, da die mit der Füllstoffschicht belegte nächstinnere Beionschale der darüberliegenden als Form und Unterstützung dient.

Die einzelnen Lamellen können natürlich auch im ADstand voneinander hergestellt werden, insbesondere dann, wenn die Hohlräume zwischen den betonschalen nachträglich mit Belon ausgefüllt werden sollen. Auch für eine solche Herstellung ist bei sehr dünnen, in ihrer Form ähnlichen Bctonschalen nur eine sehr dünne Schalungshaul erforderlich, die unmittelbar auf der nächstinneren Betonlamelle abgestützt werden und im Bauwerk verbleiben kann. Werden die Hohlräume zwischen den einzelnen Betonschalen ausgefüllt, ist es zweckmäßig, in den Füllstoffschichten zwischen den Betonschalcn Aussparungen für die .Spannglieder freizuhalten.

Die Erfindung wird durch die Zeichnung an einsm Ausführungsbeispiel näher erläutert, die ein kugelförmiges Behältnis für einen Kernreaktor in einem senkrechten Teilschnitt zeigt.

Das kugelförmige Behältnis 10 besteht aus mehreren, dünnwandigen, im Abstand voneinander angeordneten Betonschalen ti, 12, 13, welche die Form von einander ähnlichen Kugelschalcn haben. In den Hohlräumen 14 und 15 zwischen den Belonschalen 11 und 12 bzw. 12 und 13 ist je eine Vorspannbewehrung 16 bzw. 17 angeordnet, von denen die Vorspannbewehrung 16 die Betonschale 11 und von denen die Vorspannbewehrung 17 die Betonschale 12 umschließt. Bei der äußersten Betonschale 13, welche die Außenfläche des Behältnisses bildet, ist eine Vorspannbewehrung 18 im Inneren des Betonquerschnittes dieser Schale verlegt.

Die Hohlräume 14 und 15 zwischen den Betonschalen 11,12 und 13 können offen bleiben, wie dies in der linken Hälfte der Figur dargestellt ist. Es ist jedoch auch möglich, die Hohlräume 14 und 15 mit einem verformbaren Füllstoff 19 oder mit Belon auszufüllen, wie dies in der rechten 1 lälfte der Figur angedeutet ist.

Das Behältnis IO wird so aufgebaut, daü zunächst die am weitesten innenliegende Betonschale 11 hergestellt wird. Zu diesem Zweck kann ein leichtes Schalgerüst aufgebaut und die Betonschale in Ortbeton hergestellt werden. Es ist aber auch möglich, die Betonschale aus Betonfertigteilen zusammenzusetzen.

Nach dem Erhärten bzw. nach dem Zusammenbau der am weitesten innenliegenden Betonschale 11 wird die Vorspannbewehrung 16 in Hüllrohren auf der Außenfläche der innersten Betonschalc 11 verlegt. Außerdem wird auf die Außenfläche der innersten Betonschale 11 eine Füllstoffschicht aus Schaumkunststoff aufgebracht, die der nächstfolgenden Beionschale 12 als Unterlage und Form dient. Danach werden die nächste Betonschale 12 und weitere Betonschalen bis zu der gewünschten Anzahl hergestellt, wobei jedesmal der auf der Oberfläche der darunterliegenden Beionschale aufgelegte Füllstoff der nächstfolgenden Betonschale als Schalung dient. Zugleich wird in den Zwischenräumen zwischen zwei Betonschalen die Vorspannbewehrung für die jeweils innere Betonschale verlegt, die in Hüllrohren oder anderen Aussparungen untergebracht wird, so daß sie jederzeit ausgewechselt werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise ist es auch möglich, anstelle von nur drei Betonschalen wesentlich mehr Schalen /.ur Bildung der Wandung des Behältnisses anzuordnen. Ferner kann das Behältnis nach der Erfindung anstelle der Kugelform auch die Form einer Tonne haben, wobei die Betonschalen dann als Zylinderschalen ausgebildet sind. Ferner kann das Behältnis nach der Erfindung auch durch ebene Flachen begrenzt sein, ohne daß hierdurch der Rahmen der Erfindung überschritten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   !. Behältnis aus Spannbeton, insbesondere für Kernreaktoren oder zur Aufbewahrung von explosiven Stoffen, dessen Wandungen aus mehreren, im Abstand voneinander angeordneten, in ihrer Form einander ähnlichen Betonschalen bestehen, d a durch gekennzeichnet, daß in jedem Hohlraum (14, 15) zwischen den dünnen Betonschalen (U, 12, 13) eine Vorspannbewehrung (16, 17) angeordnet ist, die jeweils eine Betonschale (11 bzw. 12) umschließt.
2. 2. Behältnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (14, !5) zwischen den Belonschaien (11, 12, 13) mit einem verformbaren Füllstoff (19) ausgefüllt sind.
3. 3. Behäknis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (14, 15) zwischen den Betonschalen (11, 12, 13) ganz oder teilweise mit Beton ausgefüllt sind.
4. 4. Verfahren zum Herstellen eines Behältnisses nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Herstellen der den Innenraum des Behältnisses begrenzenden Betonschale (II) eine Betonschale nach der anderen jeweils auf der mit der als Form dienenden Füllstoffschicht von der Dicke des Hohlraumes zwischen zwei Betonschalen belegten Außenfläche der nächstinneren Betonschale hergestellt wird.
5. 5. Verfahren zum Herstellen eines Behältnisses nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelner. Betonschalen (11, 12, 13) im Abstand voneinander hergestellt und die Hohlräume zwischen den Betonschalen nachträglich mit Beton ausgefüllt werden.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Füllstoffschichtcn /wischen den Betonschalen (Ii, 12, 13) Aussparungen für Spannglieder freigehalten werden.