體外預應力核安全殼的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供的是一種體外預應力核安全殼。包括混凝土外罐，在所述混凝土外罐外設置預應力鋼束網罩，所述預應力鋼束網罩通過連接結構固定在混凝土外罐上。本實用新型在傳統預應力混凝土安全殼的基礎上，提出將體外預應力技術應用到預應力混凝土外罐，把傳統的布置在混凝土外罐內部的預應力鋼束布置在混凝土外罐體外。可以采用定期更換預應力鋼束的辦法解決預應力會隨時間的延續損失問題。避免了事故條件下高溫高壓對預應力鋼束的破壞和預應力松弛，在混凝土內罐失效的情況下仍能提供支撐作用，從而提高了承載力。當發生撞擊事故時，預應力鋼束網罩還具有保護混凝土外罐的功能，增加了混凝土外罐的安全性，延長了專業人員采取安全措施的時間。
【專利說明】體外預應力核安全殼
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及的是一種核安全殼結構，具體地說可使用于預應力混凝土安全殼。也可用于現有預應力混凝土安全殼的加固和改造。
【背景技術】
[0002]核電作為清潔、經濟、安全的能源受到廣泛應用，從長遠來看，發展核電是改善能源結構，減少環境污染的重要途徑。然而，核電站一旦遭到破壞，發生核泄漏，必然造成巨大的災害。核安全殼結構作為核反應堆的最后一道安全屏障，對于核反應堆的核電性能安全具有重要作用，應該能承受極限事故引起的內壓和溫度驟增，能承受外來飛擊物的撞擊。我國目前運行的大型商用核電站均采用了預應力混凝土安全殼，預應力混凝土安全殼包括預應力混凝土外罐和鋼襯里。預應力混凝土安全殼結構上的預應力系統由混凝土外罐內的三層預應力鋼束構成，該預應力系統是核電站在發生泄漏事故時將放射性物質的散逸限制在容許水平內的重要保證。在傳統預應力混凝土安全殼的服役期間，隨著時間的延續，由于預應力損失的緣故，安全裕度將會有所下降。當事故發生時，高溫高壓也會造成預應力系統發生預應力松弛。此外，核安全殼的設計基準期由40年提高到60年，對預應力混凝土安全殼結構的性能也提出了更高的要求，所以需要進一步加強對在預應力混凝土安全殼結構上使用新一代預應力系統應用的研究。
[0003]體外預應力結構體系是后張預應力結構體系的重要分支之一，與傳統的預應力筋布置于混凝土截面內的內預應力結構相對應，是指對布置于承載結構本體之外的鋼索施加預應力所形成的預應力結構體系。體外預應力加固的方法20世紀40年代出自前蘇聯，主要用于工業廠房的加固維修，許多建筑的使用壽命因此得以延長。20世紀70年代末和80年代初，隨著我國公路橋梁荷載噸位的增加，舊橋的承載能力已不能滿足使用要求而需加強，體外預應力技術開始用于公路橋梁的加固，得到了很好的經濟和社會效果。
[0004]經過近年來的發展與應用，體外預應力技術無論是在設計理論還是材料設備、施工工藝上都取得了一定的進展，其應用范圍從早期的橋梁加固拓展到了建筑結構的加固改造和臨時性預應力結構或施工臨時性鋼索。除此之外，體外預應力的應用范圍也從單純應用于混凝土結構拓展到了鋼結構、木結構、磚石結構等。相對于在構件截面內布置鋼筋的一般預應力結構而言，體外預應力結構具有預應力損失小，施工操作簡化，便于檢查受力筋腐蝕狀況，便于調整張拉力和更換受力筋等優點。目前，沒有文獻報道體外預應力結構體系應用于核安全殼結構。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種預應力鋼束能定期更換，提高承載力，增加混凝土外罐的安全性的體外預應力核安全殼。
[0006]本實用新型的目的是這樣實現的:包括混凝土外罐，在所述混凝土外罐外設置預應力鋼束網罩，所述預應力鋼束網罩通過連接結構固定在混凝土外罐上。[0007]本實用新型還可以包括:
[0008]1、所述連接結構包括均勻埋設于混凝土外罐中的預埋鋼板、一端與預埋鋼板連接的鋼壓桿、與鋼壓桿另一端連接的工字型連接件和將預應力鋼束固定在工字型連接件上的索具。
[0009]2、同一工字型連接件上通過兩個所述索具固定兩束預應力鋼束，一個索具位于工字型連接件的中間橫梁上，另一個索具位于工字型連接件的一端部，兩束預應力鋼束相互垂直形成網狀預應力鋼束網罩。
[0010]本實用新型在傳統預應力混凝土安全殼的基礎上，提出將體外預應力技術應用到預應力混凝土外罐，把傳統的布置在混凝土外罐內部的預應力鋼束布置在混凝土外罐體外，從而提出一種新型核安全殼結構。
[0011]針對傳統預應力混凝土安全殼結構正常使用情況下隨時間延續造成的預應力損失，以及事故條件下抵御高溫高壓性能和防撞擊性能差等缺點，本實用新型的優點在于:1)正常使用情況下，由于預應力會隨時間的延續損失，可以采用定期更換預應力鋼束的辦法解決這一問題，該辦法操作簡單，易于實現。2)將預應力鋼束體外放置，避免了事故條件下高溫高壓對預應力鋼束的破壞和預應力松弛，在混凝土內罐失效的情況下仍能提供支撐作用，從而提高了承載力。3)當發生撞擊事故時，預應力鋼束網罩還具有保護混凝土外罐的功能，增加了混凝土外罐的安全性，延長了專業人員采取安全措施的時間。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是預埋鋼板、鋼壓桿與預應力鋼筋網罩連接示意圖；
[0013]圖2a是鋼壓桿與預應力鋼束連接詳圖，圖2b是圖2a的左視圖；
[0014]圖3是預應力網罩立面圖；
[0015]圖4是是預應力網罩俯視圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖舉例對本實用新型做更詳細的描述。
[0017]本實用新型的目的是提高預應力混凝土安全殼的安全性能。根據現代設計技術，提出采用體外預應力鋼束網罩，通過預埋鋼板、鋼壓桿和索具等實現了體外預應力鋼束網罩與混凝土外罐連接，實現了具有承載力提高的體外預應力新型核安全殼結構。
[0018]本具體實施方案是根據核安全殼外罐的結構特點，在傳統預應力混凝土外罐的基礎上，采用預應力鋼束網罩I結構，將預應力鋼束5在混凝土外罐4體外布置。預應力鋼束5通過預埋鋼板2、鋼壓桿3和索具6等與混凝土外罐4連接。
[0019]施工時，首先對混凝土外罐4進行澆筑。在澆筑的同時，根據前期計算得到的設計位置和強度要求預埋鋼板2，詳見圖1。在澆筑好的混凝土外罐4周圍搭設腳手架，對鋼束進行后張法張拉，并將張拉好的預應力鋼束5在腳手架上分為水平和豎向兩個方向分別固定位置。鋼壓桿3 —端與預埋鋼板2連接，另一端與工字型連接件7連接，均采用焊接連接技術。通過索具6和螺母8將預應力鋼筋束5和工字型連接件7連接，詳見圖2a至圖2b。連接時，水平方向的預應力鋼束5均在靠近混凝土外罐4的一側統一放置，豎直方向的預應力鋼束5放置在外側。為防止預應力鋼束5和鋼壓桿3發生銹蝕，采用直接擠壓PE材料包裹防護，可現場制作或直接購買成品使用。腳手架可隨預應力鋼筋網罩的施工進度拆除，或待施工結束后統一拆除。建成后的預應力鋼束網罩I分為水平、豎向和穹頂三部分，水平方向360°全周長布置，詳見圖3、4。
【權利要求】
1.一種體外預應力核安全殼，包括混凝土外罐，其特征是:在所述混凝土外罐外設置預應力鋼束網罩，所述預應力鋼束網罩通過連接結構固定在混凝土外罐上。
2.根據權利要求1所述的體外預應力核安全殼，其特征是:所述連接結構包括均勻埋設于混凝土外罐中的預埋鋼板、一端與預埋鋼板連接的鋼壓桿、與鋼壓桿另一端連接的工字型連接件和將預應力鋼束固定在工字型連接件上的索具。
3.根據權利要求2所述的體外預應力核安全殼，其特征是:同一工字型連接件上通過兩個所述索具固定兩束預應力鋼束，一個索具位于工字型連接件的中間橫梁上，另一個索具位于工字型連接件的一端部，兩束預應力鋼束相互垂直形成網狀預應力鋼束網罩。
【文檔編號】E04G23/02GK203755730SQ201420103464
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月8日 優先權日:2014年3月8日
【發明者】侯鋼領, 馬萱, 孫曉丹 申請人:哈爾濱工程大學