DE3709042A1

DE3709042A1 - Structure with high degree of radiation shielding

Info

Publication number: DE3709042A1
Application number: DE19873709042
Authority: DE
Inventors: Gerhard Piz Dr Ing Badura; Ilse Meider; Aleksander Prof Dr Ing Tretior; Victor Dr Ing Vasiljev
Original assignee: Badura Gerhard Piz Dr Ing H C
Current assignee: Badura Gerhard Piz Dr Ing H C
Priority date: 1987-03-19
Filing date: 1987-03-19
Publication date: 1988-08-25

Abstract

The technique of adding radiation-reducing materials to concrete when pouring it is known. But until now, these have been distributed irregularly in the concrete, and thus do not ensure sufficient reduction of radiation for the structure concerned. In order to be able to position the radiation-reducing materials at defined sites in the structure concerned, the structure is to incorporate cavities that are filled with radiation-reducing material. To form a radiation-reducing protective shield, the cavities are staggered so as to be superimposed on one another in the structure. The radiation shielding of the structure can be determined in advance. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Baukörper mit hoher Strahlungsabschirmung insbesondere aus Schwerbeton, als Teil einer Wand, Kuppel, Decke, eines Bodens, eines Dachs oder dergleichen sowie auf eine Schalvorrichtung zur Herstellung von Hohlräumen.The invention relates to a structure with high Radiation shielding, especially from heavy concrete, as Part of a wall, dome, ceiling, floor, roof or the like and on a formwork device for Production of cavities.

Es ist bekannt, im Nuklearbereich Wände aus Eisenbeton für die Abschirmung schädlicher radioaktiver Strahlung einzusetzen. Beim Gießen des Betons werden diesem Stoffe beigegeben, die strahlungsmindernd sind. Sie bieten aber keine Gewähr dafür, daß sie sich gleichmäßig in dem fertigen Beton verteilen. Vielmehr sinken sie beim Rütteln des Betons aufgrund ihres höheren spezifischen Gewichts zur Sohle des betreffenden Baukörpers und können daher zur Strahlungsminderung kaum mehr beitragen.It is known to use reinforced concrete for walls in the nuclear field shielding harmful radioactive radiation to use. When pouring the concrete, these are substances added that are radiation-reducing. But you bid no guarantee that they are even in the distribute finished concrete. Rather, they sink when shaken of the concrete due to its higher specific weight to the sole of the relevant building and can therefore be used Radiation reduction hardly contribute anymore.

Daher hat man schon großflächige Körper aus festem strahlungsminderndem Material in Eisenbetonwände eingebaut. Der hierzu notwendige großflächige Zwischenraum schwächt selbst eine sehr dicke Betonwand so sehr, daß man bei Einwirkung großer Kräfte die Zerstörung der Betonwand befürchten muß, etwa durch ein abstürzendes Flugobjekt.Therefore, you already have large solid bodies radiation-reducing material in reinforced concrete walls built-in. The large space required for this weakens even a very thick concrete wall so much that one destruction of the concrete wall when large forces are applied must fear, for example, from a falling flying object.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Baukörper der eingangs genannten Art zu schaffen, der möglichst stark strahlungsmindernd und so aufgebaut ist, daß er sich mit stets gleich guter Strahlungsabschirmung herstellen läßt.The invention has for its object a building of the type mentioned at the outset to create the is strongly radiation-reducing and is constructed so that it with the same good radiation shielding leaves.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.According to the invention, the object is characterized by the of the features listed solved.

Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten die Vorteile auf, daß ein Baukörper, also eine Wand, eine Decke, ein Boden ein Dach auch als Kuppel oder ein Tunnel mit stets gleich hoher Strahlungsabschirmung herstellbar ist.The invention has the advantages over the known that a building, that is, a wall, a ceiling, a Floor using a roof as a dome or a tunnel radiation shielding can always be of the same level.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung hervor.Further advantageous embodiments of the invention are based the subclaims and the description below forth.

Die Erfindung wird an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigenThe invention is based on exemplary embodiments with reference to Drawings explained. Show it

Fig. 1 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt, eines Baukörpers in Form eines Abschnitts einer Wand, mit Hohlräumen für strahlungsminderndes Material, gemäß einer Linie I-I in Fig. 3, Fig. 1 is a plan view, partially in section, of a structure in the form of a portion of a wall with cavities for radiation-reducing material, along a line II in Fig. 3,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Schnitt eines weiteren Baukörpers wie in Fig. 1, aber mit Hohlräumen, die gegenüber denjenigen nach Fig. 1 übereinandergreifend versetzt sind, entlang einer Linie II-II in Fig. 3, FIG. 2 shows a plan view of a section of a further structure as in FIG. 1, but with cavities which are offset from one another in relation to those according to FIG. 1, along a line II-II in FIG. 3,

Fig. 3 einen Schnitt jeweils entlang einer Linie III-III in Fig. 1 und 2 durch eine aus den Baukörpern gemäß Fig. 1 und 2 gebildete Wand mit Hohlräumen, Fig. 3 shows a section in each case along a line III-III in Fig. 1 and 2 by one of the structural bodies according to FIG. 1 and 2 formed cavity wall,

Fig. 4 einen Schnitt durch einen Teil eines Baukörpers in Form einer Decke mit Hohlräumen entlang einer Linie IV-IV in Fig. 5 Fig. 4 is a section through part of a building structure in the form of a blanket having voids along a line IV-IV in Fig. 5

Fig. 5 einen Schnitt durch einen Teil einer Decke mit Hohlräumen, Fig. 5 is a section through part of a ceiling with cavities,

Fig. 6 eine Ansicht eines Gitterrahmens geringer Bauhöhe mit kassettenartigen Schalkörpern zur Bildung von Hohlräumen im Beton, Fig. 6 is a view of a grid frame with a low overall height cassette-like bodies scarf the formation of voids in the concrete,

Fig. 7 eine Ansicht eines Gitterrahmens größerer Bauhöhe mit Abstandshaltern für die Schalkörper zur Bildung der Hohlräume im Beton. Fig. 7 is a view of a lattice frame of greater height with spacers for the formwork to form the voids in the concrete.

Fig. 8 eine Draufsicht auf den Gitterrahmen mit den kassettenartigen Schalkörpern und Ösen zum Heben und Senken des Gitterrahmens, Fig. 8 is a top view of the grating frame with the cassette-like bodies scarf and eyelets for lifting and lowering of the screen frame,

Fig. 9 schematisch eine Draufsicht auf zwei Sektoren eines gebogenen Baukörpers in Form einer Wand mit zwei Reihen nebeneinander angeordneter und übereinandergreifender Hohlräume sowie mit verlorenen Schalungselementen, Fig. 9 schematically shows a plan view of two sectors of a bent structural body in the form of a wall with two rows of juxtaposed and superimposed cross cavities and with lost formwork elements,

Fig. 10 perspektivisch eine Darstellung zweier bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 verwendeten Schalungselementen einer verlorenen Schalung, Fig. 10 formwork elements in perspective, a representation of two used in the embodiment according to Fig. 1 of a lost casing,

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht einer Kuppel, aufgeschnitten, Is a perspective view of a dome, cut open. 11,

Fig. 12 perspektivisch ein zylinderförmiges Bauwerk, dessen Außenwand verlorene Schalungselemente aufweist, mit einer Kuppel. Fig. 12 a perspective view of a cylindrical structure whose outer wall has lost formwork elements, with a dome.

Eine Wand (Fig. 3), vorzugsweise aus Schwerbeton, wird nacheinander aus drei Baukörpern gebildet. Zu ihrer Herstellung werden zunächst Schalgerüste 24 mit Schaltafeln 25 aufgestellt. Sodann wird zunächst ein erster Baukörper 1 gegossen, danach ein zweiter Baukörper 2 und dann wieder ein Baukörper 1. Die Baukörper 1, 2 umfassen Hohlräume 5, 6, die in mindestens zwei Reihen auf Abstand so angeordnet sind, daß sie zur Ausbildung eines strahlungsmindernden durchgehenden Schutzschilds, z.B. aus Bleikörpern, gegeneinander übereinandergreifend versetzt im Baukörper 1, 2 angeordnet sind.A wall ( Fig. 3), preferably made of heavy concrete, is formed in succession from three structures. To manufacture them, formwork frames 24 with formwork panels 25 are first set up. A first structure 1 is then cast, then a second structure 2 and then another structure 1 . The structures 1 , 2 comprise cavities 5 , 6 , which are spaced apart in at least two rows so that they are mutually offset in the structure 1 , 2 to form a continuous radiation-reducing protective shield, for example made of lead bodies.

Die Hohlräume dienen der Aufnahme strahlungsmindernden Materials. Sie sind so angeordnet, daß sie sich sowohl auf gleicher Ebene, wie auch übereinander so übereinandergreifend überlappen, daß sich ein durchgehender strahlungsmindernder Schutzschild ergibt. Die Ausbildung räumlich begrenzter Hohlräume 5, 6, 7, 8 (Fig. 1, 2, 3) garantiert eine ausreichende Festigkeit des Betons der Baukörper 1, 2.The cavities are used to hold radiation-reducing material. They are arranged in such a way that they overlap so that they overlap each other on the same level as well as one above the other so that a continuous radiation-reducing protective shield results. The formation of spatially limited cavities 5 , 6 , 7 , 8 ( FIGS. 1, 2, 3) guarantees sufficient strength of the concrete of the structures 1 , 2 .

In ähnlicher Weise wird ein Baukörper 3 (Fig. 4, 5) in Form einer Decke 3 ausgebildet. Auch hier sind die einzelnen Hohlräume 9 gegeneinander so versetzt, daß sie zusammen mit entsprechenden Hohlräumen 10 (Fig. 5) darunter ein gutes strahlungsminderndes Schutzschild bilden.In a similar manner, a structure 3 ( FIGS. 4, 5) is designed in the form of a ceiling 3 . Here, too, the individual cavities 9 are offset from one another in such a way that, together with corresponding cavities 10 ( FIG. 5), they form a good radiation-reducing protective shield underneath.

Zur Herstellung der Hohlräume bedient man sich eines Gitterrahmens 15, 16 (Fig. 6, 7, 8), der mehrere kassettenförmige Schalkörper 13, 14 trägt. Der Gitterrahmen 15, 16 kann mittels Ösen 17, die dem Transport dienen, vom Kran aus gehoben und gesenkt werden.To produce the cavities, a lattice frame 15 , 16 ( FIGS. 6, 7, 8) is used, which carries a plurality of cassette-shaped formwork bodies 13 , 14 . The lattice frame 15 , 16 can be raised and lowered from the crane by means of eyelets 17 , which are used for transport.

Die Schalkörper 13, 14 weisen nahe der Ösen 17 von diesen aus nach unten weg (Fig. 6).The formwork bodies 13 , 14 point away from the eyelets 17 away from the latter ( FIG. 6).

Die Schalkörper 13, 14 können auch unter Zwischenschaltung von Abstandshaltern 18, 19 von den Ösen 17 nach unten wegweisen (Fig. 7).The formwork bodies 13 , 14 can also point away from the eyelets 17 with the interposition of spacers 18 , 19 ( FIG. 7).

Mit den kassetenartigen Schalkörpern 14 gemäß der Fig. 7 wird im Fall der Herstellung einer in situ zu gießenden Wand zunächst der untere Baukörper 1 (Fig. 3) erstellt. Hierzu wird der Gitterrahmen 15 mit den Schalkörpern zwischen die Schaltafeln 25 gebracht, Beton eingefüllt, und dann der Gitterrahmen 15 - hat der Beton ein wenig angezogen - wieder hochgezogen, weshalb jetzt die Hohlräume 5 fertiggestellt sind. In the case of the production of a wall to be cast in situ, the lower structure 1 ( FIG. 3) is first created with the cassette-like formwork bodies 14 according to FIG. 7. For this purpose, the lattice frame 15 with the formwork bodies is placed between the formwork panels 25 , concrete is poured in, and then the lattice frame 15 - which has slightly tightened the concrete - is pulled up again, which is why the cavities 5 are now completed.

Die Schalkörper 14 sind über Abstandshalter 18, 19 am Gitterrahmen angebracht.The formwork bodies 14 are attached to the lattice frame via spacers 18 , 19 .

Die Hohlräume 5 werden dann mit strahlungsminderndem Material gefüllt, z.B. mit Stahlkugeln, Bleikörpern oder Teilchen einer Speziallegierung.The cavities 5 are then filled with radiation-reducing material, for example with steel balls, lead bodies or particles of a special alloy.

Daran anschließend kann die nächste Schicht, nämlich der Baukörper 2 auf gleiche Weise gegossen werden.Then the next layer, namely the structure 2 , can be cast in the same way.

Der obere Baukörper 1 wird mit dem Gitterrahmen 16 hergestellt, bei dem die kassettenartigen Schalkörper 14 nicht so weit nach unten weisen.The upper structure 1 is produced with the lattice frame 16 , in which the cassette-like formwork body 14 does not point so far down.

Es kann auch ein gebogener Baukörper 4 (Fig. 9) auf diese Weise erstellt werden. Er erhält Hohlräume 11, 12. In der Darstellung der Fig. 9 sind zwei Abschnitte 26, 27 des Baukörpers 4 dargestellt, die - übereinander angeordnet - ausreichende Überdeckung garantieren und so die Baustatik günstig beeinflussen.A curved structure 4 ( FIG. 9) can also be created in this way. It receives cavities 11 , 12 . . In the illustration of Figure 9, two portions 26, 27 shown the building 4, which - arranged one above the other - to guarantee sufficient overlap and a favorable effect as structural analysis.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 werden außen Schalungselemente 20 verwendet, die eine verlorene Schalung darstellen.In the embodiment according to FIG. 9, formwork elements 20 are used on the outside, which represent lost formwork.

Die Schalungselemente 20 können auch auf der Innenseite des Bauwerks verwendet werden.The formwork elements 20 can also be used on the inside of the building.

Anhand der Fig. 10 ist zu sehen, daß die Schalungselemente 20 mit ihren schwalbenschwanzförmigen Enden in Ortbeton eingegossen werden können.With reference to FIG. 10, it is seen that the shuttering elements may be cast 20 with their dovetail-shaped ends in situ concrete.

Der Baukörper kann die Gestalt eines Zylinders mit einer Kuppel 22 (Fig. 11, 12) aufweisen. Innen, wie auch außen können Schalungselemente 20, 21 als Teil einer bleibenden Schalung verwendet werden. The structure can have the shape of a cylinder with a dome 22 ( FIGS. 11, 12). Inside as well as outside, formwork elements 20 , 21 can be used as part of a permanent formwork.

Anstatt der mit strahlungsminderndem Material zu füllenden Hohlräumen 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 kann man auch Isolationskörper in den Schwerbeton mit eingießen, die lösbar am Gitterrahmen 15, 16 hängen. Der betreffende Gitterrahmen wird mit den Isolationskörpern in die Schalung abgesenkt. Die Isolationskörper werden dort von dem Gitterrahmen so lange gehalten, bis der Ortbeton ausreichend abgebunden hat, damit er die Isolationskörper tragen kann. Danach wird der Gitterrahmen von den im Beton verbleibenden Isolationskörpern gelöst, abtransportiert und weiter verwendet.Instead of the cavities 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 to be filled with radiation-reducing material, insulating bodies can also be poured into the heavy concrete, which detachably hang from the lattice frame 15 , 16 . The relevant lattice frame is lowered into the formwork with the insulation bodies. The insulation bodies are held there by the lattice frame until the in-situ concrete has set sufficiently so that it can carry the insulation bodies. Then the lattice frame is detached from the insulating bodies remaining in the concrete, transported away and used again.

Die Isolationskörper können wärmeisolierendes und strahlungsabschirmendes Material enthalten. Sie können die gleiche Gestalt aufweisen, wie die Hohlräume 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12. Sie können aber auch beliebige andere Gestalt haben. Zumindest brauchen sie nicht nach unten konisch verjüngt ausgeführt zu sein, wie dies bei den Schalkörpern der Fall ist.The insulation bodies can contain heat-insulating and radiation-shielding material. They can have the same shape as the cavities 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 . But you can also have any other shape. At least they do not need to be tapered downwards, as is the case with the formwork bodies.

Claims

1. Structure with high radiation shielding, in particular made of heavy concrete, as part of a wall, ceiling, dome of a floor, a roof or the like, characterized in that the structure ( 1 , 2 , 3 , 4 ) cavities ( 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 ) with radiation-reducing material.

2. Building structure according to claim 1, characterized in that the cavities ( 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 ) to form a radiation-reducing continuous protective shield mutually offset in the building structure ( 1 , 2 , 3 , 4 ) are arranged.

3. Building structure according to one of claims 1 or 2, characterized in that the cavities ( 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 ) are arranged next to one another at a distance in at least two rows.

4. Building structure according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cavities ( 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 ) are arranged in two rows side by side and one above the other.

5. Structure according to one of claims 1 to 4, characterized in that permanent formwork elements ( 20 ) are provided on at least one side of the structure.

6. Forming device for producing the cavities according to claims 1 to 4, characterized in that cassette-like formwork bodies ( 13 , 14 ) are provided, of which several are each attached to a lattice frame ( 15 , 16 ).

7. formwork device according to claim 6, characterized in that on the lattice frame ( 15 , 16 ) eyelets ( 17 ) are provided for raising and lowering the formwork device, and the formwork body ( 13 , 14 ) near the eyelets ( 17 ) from these down point away ( Fig. 6).

8. formwork device according to claim 6, characterized in that on the lattice frame ( 15 , 16 ) eyelets ( 17 ) are provided for raising and lowering the formwork device, and the formwork body ( 13 , 14 ) with the interposition of spacers ( 18 , 19 ) of Point the eyelets down.

9. Formwork device according to one of claims 1 to 8, characterized in that instead of the formwork body ( 13 , 14 ) in the heavy concrete remaining insulation body are provided, which releasably hang on the lattice frame.

10. Formwork device according to one of claims 1 to 9, characterized in that instead of cavities ( 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 ) insulation bodies are provided in heavy concrete.

11. Building according to one of claims 1 to 10, characterized in that the permanent formwork elements ( 20 ) are cast as facade precast concrete elements on the composite side with their dovetail-shaped ends in in-situ concrete.