一種核電站鋼襯裡模塊吊裝系統的製作方法

2023-06-14 21:25:16

本發明涉及一種核電站鋼襯裡模塊吊裝領域，具體涉及一種核電站鋼襯裡模塊吊裝系統。

背景技術：

核電站安全殼鋼襯裡位於核島圓筒形混凝土安全殼的內表面，它與預應力混凝土結構共同組成核反應堆的第三道安全屏障。施工時，鋼襯裡先於混凝土施工，在混凝土施工時，其作為內模板，設計功能為包容氣溶性放射物，起密封作用。為了減少核電站安全殼鋼襯裡施工時高空作業，減少和混凝土施工時在時間、空間的交叉，進而縮短核電站建造周期，提出採用模塊化施工工藝。即：將鋼襯裡在拼裝場地根據吊車起吊能力拼裝成一圓筒形結構，分段整體吊裝至安裝位置進行對接。

由於鋼襯裡尺寸大(直徑達46m)、壁薄(壁厚6mm)、重心偏移、剛度小，導致鋼襯裡模塊拼裝後整體吊裝時結構穩定性難以保證。為了實現鋼襯裡模塊化整體吊裝施工，設計專用吊具保證鋼襯裡模塊吊裝時的結構穩定和吊裝過程安全可靠是模塊化整體吊裝的關鍵。

技術實現要素：

本發明的目的即在於克服現有技術的不足，提供一種核電站鋼襯裡模塊吊裝系統，解決在鋼襯裡模塊吊裝時，吊裝不牢固，吊裝過程中易造成鋼襯裡模塊變形，以及能調節模塊下口水平度的問題。

本發明通過下述技術方案實現：

一種核電站鋼襯裡模塊吊裝系統，包括上吊索具系統、桁架吊具和下吊索具系統，所述上吊索具系統，即桁架吊具與起重吊機吊鉤之間採用主鋼絲繩、扁平卸扣、連接拉板和可調拉杆構成的可調節長度的連接形式，所述主鋼絲繩上端連接在起重吊機吊鉤上，所述主鋼絲繩下端通過依次通過扁平卸扣、連接拉板和可調拉杆連接在桁架吊具上；

所述下吊索具系統，即桁架吊具與模塊吊點連接採用花籃螺絲、鋼絲繩圈、圓環板、上卸扣和下卸扣構成的間距可調柔性連接形式，所述花籃螺絲上端與桁架吊具連接，所述花籃螺絲下端通過一個圓環板與鋼絲繩圈連接，所述鋼絲繩圈又通過一個圓環板與上卸扣連接，所述上卸扣和下卸扣相互掛接，所述下卸扣連接在模塊吊點上。

進一步的，所述桁架吊具的外徑與被吊裝鋼襯裡模塊上口的外徑相同。

進一步的，所述桁架吊具包括多個扇型桁架吊具組裝而成。為便於網架裝置的車間預製、運輸和安裝，對網架裝置進行分段設計。

進一步的，所述扇型桁架吊具包括內上弦水平杆、外上弦水平杆、內下弦水平杆和外下弦水平杆，所述內上弦水平杆和外上弦水平杆在同一平面平行設置，並通過上水平連接杆連接，所述內下弦水平杆和外下弦水平杆在同一平面平行設置，並與內上弦水平杆和外上弦水平杆上下對應通過下水平連接杆連接設置；所述內上弦水平杆和內下弦水平杆之間通過內豎杆連接，所述外上弦水平杆和外下弦水平杆之間通過外豎杆連接。

進一步的，所述內上弦水平杆、外上弦水平杆、內下弦水平杆和外下弦水平杆端頭均設置有連接板。

進一步的，所述內上弦水平杆上設置有上吊耳，所述外下弦水平杆上設置有下吊耳。

進一步的，所述內上弦水平杆和外上弦水平杆之間、內下弦水平杆和外下弦水平杆之間、內上弦水平杆和內下弦水平杆之間、外上弦水平杆和外下弦水平杆之間、內上弦水平杆和外下弦水平杆之間分別又通過斜杆加固連接。

進一步的，所述內上弦水平杆、外上弦水平杆、內下弦水平杆和外下弦水平杆均採用螺栓球分段連接，所述螺栓球還與上水平連接杆、下水平連接杆、內豎杆、外豎杆和斜杆連接。

進一步的，所述螺栓球上還設置有連接加強板，通過加強板可以加強上水平連接杆、下水平連接杆、內豎杆、外豎杆和斜杆與內上弦水平杆、外上弦水平杆、內下弦水平杆或外下弦水平杆的連接強度。

本發明與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果：

保證鋼襯裡模塊吊裝時的結構穩定和吊裝過程安全，減少核電站安全殼鋼襯裡施工時的高空作業，減少與混凝土施工時在時間、空間的交叉，縮短核電站建造周期，提高經濟效益；同時為了便於鋼襯裡模塊吊裝時吊裝用吊具的便捷施工；

上吊索具系統採用可調節長度的連接形式，有利於調整因鋼絲繩長度誤差及吊裝過程中吊具系統的彈性變形導致的吊鉤與吊具之間長度差異；

下吊索具系統採用柔性連接形式便於吊點連接操作，降低起吊或就位瞬間因吊鉤中心於模塊中線可能存在的偏差導致模塊晃動，且吊索具具備調節功能，調整模塊下口水平度。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，並不構成對本發明實施例的限定。在附圖中：

圖1為本發明一種核電站鋼襯裡模塊吊裝系統使用狀態的結構示意圖；

圖2為本發明圖1中A部分的結構示意圖；

圖3為本發明上吊索具系統的結構示意圖；

圖4為本發明下吊索具系統的結構示意圖；

圖5為本發明扇型桁架吊具的結構示意圖；

附圖中標記及相應的零部件名稱：

1-上吊索具系統，2-桁架吊具，3-下吊索具系統，4-起重吊機吊鉤，5-主鋼絲繩，6-扁平卸扣，7-連接拉板，8-可調拉杆，9-模塊吊點，10-花籃螺絲，11-鋼絲繩圈，12-圓環板，13-上卸扣，14-下卸扣，15-扇型桁架吊具，16-上弦水平杆，17-外上弦水平杆，18-內下弦水平杆，19-外下弦水平杆，20-上水平連接杆，21-下水平連接杆，22-內豎杆，23-外豎杆，24-連接板，25-上吊耳，26-下吊耳，27-斜杆，28-螺栓球，29-加強板。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發明作進一步的詳細說明，本發明的示意性實施方式及其說明僅用於解釋本發明，並不作為對本發明的限定。

實施例

如圖1-4所示，本發明一種核電站鋼襯裡模塊吊裝系統，包括上吊索具系統1、桁架吊具2和下吊索具系統3，上吊索具系統1，即桁架吊具2與起重吊機吊鉤4之間採用主鋼絲繩5、扁平卸扣6、連接拉板7和可調拉杆8構成的可調節長度的連接形式，主鋼絲繩5上端連接在起重吊機吊鉤4上，主鋼絲繩5下端通過依次通過扁平卸扣6、連接拉板7和可調拉杆8連接在桁架吊具2上；上吊索具系統採用可調節長度的連接形式，有利於調整因鋼絲繩長度誤差及吊裝過程中吊具系統的彈性變形導致的吊鉤與吊具之間長度差異。

下吊索具系統3，即桁架吊具2與模塊吊點9連接採用花籃螺絲10、鋼絲繩圈11、圓環板12、上卸扣13和下卸扣14構成的間距可調柔性連接形式，花籃螺絲10上端與桁架吊具2連接，花籃螺絲10下端通過一個圓環板12與鋼絲繩圈11連接，鋼絲繩圈11又通過一個圓環板12與上卸扣13連接，上卸扣13和下卸扣14相互掛接，所述下卸扣14連接在模塊吊點9上。下吊索具系統採用柔性連接形式便於吊點連接操作，降低起吊或就位瞬間因吊鉤中心於模塊中線可能存在的偏差導致模塊晃動，且吊索具具備調節功能，調整模塊下口水平度。

如圖5所示，本發明桁架吊具2的結構針對核電站安全殼鋼襯裡模塊的結構特點和現場施工特點進行設計，包含：1)結合鋼襯裡模塊的尺寸大小，設計與鋼襯裡模塊上口同直徑的環形結構；2)為保證鋼襯裡模塊吊裝時豎直受力，採用網架裝置(網架結構)，並在網架裝置下方均布設置多個分吊耳；3)結合鋼襯裡模塊的重量，設計選擇網架裝置各杆件的規格型號；4)為便於網架裝置的吊裝，在網架裝置上方設計主吊耳；5)為便於網架裝置的車間預製、運輸和安裝，對桁架吊具2進行分段設計。

桁架吊具2的外徑與被吊裝鋼襯裡模塊上口的外徑相同。桁架吊具2包括多個扇型桁架吊具15組裝而成。扇型桁架吊具15包括內上弦水平杆16、外上弦水平杆17、內下弦水平杆18和外下弦水平杆19，內上弦水平杆16和外上弦水平杆17在同一平面平行設置，並通過上水平連接杆20連接，內下弦水平杆18和外下弦水平杆19在同一平面平行設置，並與內上弦水平杆16和外上弦水平杆17上下對應通過下水平連接杆21連接設置；內上弦水平杆16和內下弦水平杆18之間通過內豎杆22連接，外上弦水平杆17和外下弦水平杆19之間通過外豎杆23連接。

內上弦水平杆16、外上弦水平杆17、內下弦水平杆18和外下弦水平杆19端頭均設置有連接板24，多個扇型桁架吊具15組裝成圓環型桁架吊具2時，通過將各個扇型桁架吊具15上的連接板24對接後通過高強螺栓連接。內上弦水平杆16上設置有上吊耳25，外下弦水平杆19上設置有下吊耳26。

內上弦水平杆16和外上弦水平杆17之間、內下弦水平杆18和外下弦水平杆19之間、內上弦水平杆16和內下弦水平杆18之間、外上弦水平杆17和外下弦水平杆19之間、內上弦水平杆16和外下弦水平杆19之間分別又通過斜杆27加固連接。

內上弦水平杆16、外上弦水平杆17、內下弦水平杆18和外下弦水平杆19均採用螺栓球28分段連接，螺栓球28還與上水平連接杆20、下水平連接杆21、內豎杆22、外豎杆23和斜杆27連接。螺栓球28上還設置有連接加強板29。

本發明桁架吊具2具體實施要求如下：

1)桁架吊具2外環直徑與鋼襯裡模塊上口直徑相同；

2)桁架吊具2內環直徑比桁架吊具2外環直徑小4-6米；

3)桁架吊具2的上吊耳25位於上弦水平杆16上，均布分布，且上水平連接杆20、內豎杆22、斜杆27的交接處；

4)桁架吊具2的下吊耳26位於外下弦水平杆19上；且位於下水平連接杆21、外豎杆23、斜杆27的交接處；

5)內、外豎杆位於同直徑內、外上弦水平杆、內、外下弦水平杆之間；其中位於上吊耳25處的豎杆為主豎杆，其規格、壁厚是其它豎杆的1.5-2倍；

6)斜杆27位於內上弦水平杆16和外上弦水平杆17之間、內下弦水平杆18和外下弦水平杆19之間、內上弦水平杆16和內下弦水平杆18之間、外上弦水平杆17和外下弦水平杆19之間、內上弦水平杆16和外下弦水平杆19之間；其中位於上下吊耳兩處豎杆之間的斜杆為主斜杆，其規格、壁厚是其它斜杆的1.5-2倍；

7)主杆件(主豎杆、主斜杆)連接處，節點採用焊接球連接；其它杆件連接處直接焊接在水平杆上；杆件節點焊接方法採用氬弧焊。

8)為便於車間製作和運輸，根據運輸車輛的情況桁架吊具2分段(單元組件)進行製作；分段位置避開上、下吊耳位置進行設計。

9)為便於桁架吊具2的現場總裝，在桁架吊具2單元組件扇型桁架吊具的端部設有連接板，連接板靠近水平杆一側焊有加強板，連接板上均布設置專用螺栓孔。

10)上、下吊耳孔徑應滿足上、下連接(可調拉杆、花籃螺栓等)要求，吊耳兩側焊接加強板。

11)桁架吊具2製作完成後，進行油漆防腐處理；連接板位置不進行油漆防腐處理。

12)桁架吊具2總裝，兩單元組件之間的連接採用高強螺栓進行連接；拆卸時，拆除高強螺栓。

在正式吊裝前進行模擬吊裝和試吊裝，所述模擬吊裝，即吊車按正式吊裝流程，模擬模塊吊裝的所有正式操作動作，查找出問題和不足，及時修正或完善；所述試吊裝，即通過下吊索具系統調整模塊下口水平度，檢查吊索具系統安全性。

以上所述的具體實施方式，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施方式而已，並不用於限定本發明的保護範圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。