Армоопалубочный блок

 

Изобретение относится к строительству, а именно к стыкованию между собой армоопалубочных блоков как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях, и может быть использовано для стеновых ограждений основных частей зданий и сооружений биологической защиты АЭС. Целью изобретения является обеспечение высокой прочности и герметичности стыковых соединений несъемных опалубочных листов и повышение тем самым надежности работы армоопалубочных блоков и специальных конструкций атомной электростанции. Существенными признаками армоопалубочного блока являются то, что вертикальные пояса ферм и горизонтальные перемычки для внутренних опалубочных листов выполнены в форме лотков, борты которых герметично прикреплены к вертикальным и горизонтальным краям состыкованных между собой внутренних опалубочных листов. Тем самым образуется система герметичных полостей с помощью которых, не останавливая работу АЭС, можно быстро ликвидировать возникшие протечки в местах стыковой сварки внутренних опалубочных листов. 5 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к стыкованию между собой армоопалубочных блоков как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях, и может быть использовано для стеновых ограждений основных частей зданий и сооружений биологической защиты АЭС.

Известен армоопалубочный блок, в котором состыкованные между собой наружные и внутренние опалубочные листы удерживают на определенном расстоянии посредством арматурного каркаса, выполненного в виде несущих решетчатых стоек на всю высоту стены [1] Описываемая конструкция арматурного каркаса позволяет снизить трудоемкость и сроки возведения сооружения, однако она не может обеспечивать высокую герметичность в местах стыка наружных и внутренних опалубочных листов, а значит не может использоваться в конструкциях АЭС, где требуется обеспечение надежной герметичности.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является армоопалубочный блок, содержащий установленные парами в ряд и один на другой наружные и внутренние опалубочные листы, между которыми напротив состыкованных между собой краев листов ярусно установлены одна на другую фермы, имеющие соединенные между собой верхними и нижними распорками и раскосами два вертикальных пояса с горизонтальными перемычками для наружных и внутренних опалубочных листов [2] При использовании данной конструкции за счет установленных в местах стыка листов регулировочных узлов обеспечивается наряду с выравниванием листов в одной плоскости и регулирование величины стыкового зазора, что повышает прочность стыкового соединения листов армоопалубочного блока по сравнению с указанным армоопалубочным блоком, но в то же время не исключается появление в сварном шве стыкового соединения микротрещин, которые в процессе длительной эксплуатации армоопалубочного блока могут расширится и тем самым может произойти нарушение герметичности сварного шва и целой конструкции.

Современные требования к надежности железобетонной оболочки АЭС требуют доработки конструкций стыковых соединений листов армоопалубочного блока для обеспечения их высокой герметичности.

Цель изобретения состоит в том, чтобы обеспечить высокую прочность и герметичность стыковых соединений несъемных опалубочных листов и повысить тем самым надежность работы армоопалубочных блоков специальных строительных конструкций атомной электростанции.

Задачей является то, что внутренние поверхности стыковых сварных швов внутренних опалубочных листов следует усилить и под давлением покрыть герметизирующим составом.

Поставленная задача решается тем, что в армоопалубочном блоке, содержащем установленные парами в ряд и одна на другую наружные и внутренние опалубочные листы, между которыми напротив состыкованных между собой краев листов ярусно установлены одна на другую фермы, имеющие соединенные между собой вехними и нижними распорками и раскосами два вертикальных пояса с горизонтальными перемычками для наружных и внутренних опалубочных листов, вертикальные пояса ферм и горизонтальные перемычки для внутренних опалубочных листов выполнены в форме лотков, борты которых герметично закреплены соответственно к вертикальным и горизонтальным краям состыкованных между собой внутренних опалубочных листов, в торцах бортов поясов состыкованных между собой ферм выполнены вырезы, соответствующие профилю лотков горизонтальной перемычки, при этом верхние распорки ферм и нижние распорки нижних ферм представляют собой патрубок, один конец которого сообщен посредством отверстия, выполненного в дне лотка пояса между вырезами, с полостью лотков, а другой конец, соединенный с поясом для наружного опалубочного листа, снабжен штуцером, расположенным на наружной поверхности наружного опалубочного листа.

Выполнение вертикальных поясов ферм и горизонтальных перемычек для внутренних опалубочных листов в виде лотков позволяет: во-первых, усилить зону сварного стыка как в продольном, так и в поперечном направлениях, а, во-вторых, образовать герметичную полость для закачки в нее под необходимым давлением герметизирующего состава. Выполнение вырезов в торцах бортов поясов, соответствующих профилю лотков горизонтальной перемычки, позволяет создать систему герметичных полостей и произвести герметизацию сварных соединений, образованных на стыках по меньшей мере из четырех опалубочных листов. Изготовление верхних и нижних распорок ферм в виде патрубков наделяет этим несущим элементам дополнительную функцию передачи герметизирующего состава от компрессора в полость лотков.

На фиг.1 показано расположение внутренних опалубочных листов в блоке; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 внутренний вид армоопалубочного блока, аксонометрия; на фиг.5 место соединения вертикальных поясов ферм и горизонтальных перемычек.

Армоопалубочный блок состоит из установленных на основании 1 парами в ряд и одна на другую наружных 2 и внутренних 3 металлических опалубочных листов. Между листами 2 и 3 напротив состыкованных между собой вертикальных краев листов ярусно установлены одна на другую фермы, высота которых соответствует нескольким высотам листов. Фермы состоят из двух вертикальных наружного 4 и внутреннего 5 поясов, соединенных между собой верхними 6 и нижними 7 распорками и раскосами 8, представляющими собой стержни решетки. Вертикальные пояса 4 и 5 ферм выполнены лоткообразной формы, борты 9, 10 и 11, 12 которых направлены в сторону внутренних опалубочных листов 3. В верхних и нижних торцах бортов 11 и 12 внутренних поясов 5 состыкованных между собой ферм со стороны внутренних опалубочных листов 3 выполнены Г-образные вырезы 13 и 14, между которыми в верхней части дна 15 лотка выполнены отверстия 16, аналогичные отверстия соосно выполнены и на противостоящих наружных поясах 4, расположенных у наружных опалубочных листов 2. Такие же отверстия выполнены и в нижних частях поясов 4 и 5 нижних ферм. Распорки 6 и 7 представляют собой патрубок, один конец которого герметично закреплен в стенке отверстия 16 внутреннего пояса 5, расположенного у внутреннего опалубочного листа 3, а другой конец с некоторым выходом наружу укреплен в стенке отверстия наружного пояса 4, расположенного у наружного опалубочного листа 2.

На конце патрубка, выведенного наружу, укреплен штуцер с заглушкой 17. Раскосы 8 расположены во взаимно перпендикулярном направлении и концами закреплены на бортах 9, 10 и 11, 12 наружных и внутренних поясов 4 и 5 ферм. Внуренние параллельно расположенные вертикальные пояса 5 ферм соединены между собой горизонтальными перемычками 18 для верхних и нижних краев состыкованных между собой опалубочных листов 3. Перемычки 18 выполнены по форме лотка и их профиль соответствует двум соединенным между собой Г-образным вырезам 13 и 14 установленных один на другой внутренних поясов 5 ферм. Перемычки 18 вставлены в вырез и герметично приварены к поясам 5, усиливая тем самым их стыковой участок. В случае использования внутренних опалубочных листов 3 меньшей высоты, чем высота ферм в бортах 11 и 12 поясов 5 ферм на уровне высоты внутренних опалубочных листов 3 делают вырезы для прохода лоткообразной перемычки 18, длина которой уменьшена на ширину пояса фермы по сравнению с длиной внутреннего опалубочного листа 3. Все опалубочные листы 3 по краям герметично сварены между собой встык, а борта 11 и 12 поясов 5 и борта 19 и 20 перемычек 18 герметично и симметрично прикреплены соответственно к вертикальным и горизонтальным краям состыкованных между собой рядов внутренних опалубочных листов 3. Края состыкованных между собой наружных опалубочных листов 2 прикреплены к наружной поверхности полки 21 наружных поясов 4.

Для обеспечения повышенной прочности блока внутри его у наружного и внутреннего опалубочных листов 2 и 3 установлены вертикальная 22 и горизонтальная 23 арматуры, а также поперечные стяжки 24.

Сборку армоопалубочного блока производят следующим образом.

На подготовленное основание 1 горизонтально, параллельно, один другому укладывают два или более ряда металлических внутренних листов 3, сумма высот которых соответствует высоте фермы, сваривают между собой состыкованные кромки листов 3 в каждом ряду и кромки листов 3 с соседним рядом и проверяют сварные швы на герметичность. Затем на параллельно расположенные сварные швы листов 3 в каждом ряду симметрично краям устанавливают горизонтальные лоткообразные перемычки 18, борта 19 и 20 которых располагают на краях сваренных между собой соседних листов 3, при этом длина перемычек 18 выбирается несколько меньше размеров, чем ширина ряда листов 3, приблизительно на ширину пояса 5 фермы. Борта 19 и 20 перемычек также герметично сваривают к листам 3. После этого на шов сваренных между собой двух рядов листов 3 накладывают бортами 11 и 12 вниз лоткообразный пояс 5 фермы, в бортах которого предварительно образовывают вырезы, соответствующие профилю перемычек 18, а в торцах бортов пояса выполняют Г-образные вырезы 13 и 14, соответствующие половине сечения перемычек 18, при этом на торцах в дне 15 пояса 5 между Г-образными вырезами 13 и 14 у нижней фермы внизу, а у выше расположенных ферм в верхней части выполнены отверстия 16. Затем производят сваривание бортов 11 и 12 пояса 5 к листам 3 и перемычкам 18 и проверяют швы на герметичность. В стенке отверстий 16, выполненных на дне 15 пояса 5, закрепляют распорки 6 и 7, которые представляют собой патрубок и на них устанавливают направленными бортами 9 и 10 внутрь фермы наружный пояс 4, в полке 21 которого предварительно выполняют отверстия для прохода свободных концов патрубков. Затем борта внутренних 11 и 12 и наружных 9 и 10 поясов 5 и 4 скрепляют между собой раскосами 8, устанавливают внутреннюю горизонтальную 23 и вертикальную 22 арматуры, соединяют ее поперечными стяжками 24 и приваривают к наружной поверхности полок 21 наружные листы 2. Армоопалубочный блок кантуют в вертикальное положение и устанавливают на подготовленное место, аналогично изготавливают и другие армоопалубочные блоки, из которых собирают стеновые конструкции. Стыки между армоопалубочными блоками также сваривают и проверяют на герметичность. После сборки стеновых конструкций основных частей зданий или защитной оболочки реакторного отделения полость между листами 2 и 3 армоопалубочных блоков бетонируют.

Благодаря предлагаемой конструкции армоопалубочных блоков с наличием горизонтальных лоткообразных перемычек 18 и швеллерных поясов 5 вертикальных ферм с патрубкообразными распорками 6 и 7, вваренных в эти пояса, получаем систему герметичных полостей над всеми стыковыми швами внутренних листов 3. Эту систему герметичных полостей в зависимости от размеров строительной конструкции и технологических требований можно разбивать на отдельные независимые зоны или участки. Система герметичных полостей позволяет повысить надежность сварных соединений за счет дублирования швов, определять места нарушений герметичности швов листов во время эксплуатаций и выполнение герметизации сквозных дефектов в процессе эксплуатации. Систему герметичных полостей в конструкциях атомных электростанций можно использовать по следующим вариантам в зависимости от поставленной цели.

Контроль за герметичностью швов и появлением протечек в процессе гидравлических испытаний строительных конструкций и во время эксплуатации строительных конструкций, используемых в качестве гидравлических емкостей. Система герметичных полостей разбивается на независимые участки, в которых на нижних патрубкообразных распорках 7 снимаются заглушки 17 и при нарушении герметичности швов через распорки 7 выходит жидкость, показывая дефектный участок.

Герметизация сквозных дефектов при обнаружении участка с нарушенной герметичностью сварных швов, уплотнение дефектных мест может достигаться уплотнением воздухом или жидкостью подаваемой в участок с дефектом через штуцер патрубка-распорки 7 с давлением, равным давлению в емкости. Герметизацию дефектного участка можно выполнять также закачкой специального герметика в дефектный участок системы герметичных полостей. Закачку герметика производят следующим образом. Подключают шланг компрессора к штуцеру нижней распорки 7 нижней фермы и начинают подавать под давлением в полость между сварным соединением внутренних листов 3 и внутренних поясов 5 и перемычек 18 жидкий герметик, штуцера верхних распорок 6 при этом открыты.

Герметик, обладая повышенной текучестью, заполняет все образованные полости и шероховатости сварных соединений, поднимается вверх и при выходе его из вышерасположенного штуцера компрессор выключают. Для уменьшения вероятности прострела радиоактивных частиц через армоопалубочный блок в штуцер закладывают стержень, а затем на него навинчивают заглушку 17. Шланг подключают к вышерасположенному штуцеру и процесс герметизации повторяют.

Технико-экономический эффект состоит в том, что за счет перекрытия сварного шва внутренних листов лоткообразными вертикальными поясами и горизонтальными перемычками создают систему герметичных полостей, позволяющую проводить контроль герметичности сварных швов в процессе изготовления, монтажа, а также и в процессе эксплуатации, позволяет выявлять наличие даже мелких сквозных дефектов, появившихся в процессе эксплуатации конструкций, и допускает производить герметизацию (уплотнение) в процессе эксплуатации конструкции без нарушения технологического цикла эксплуатации и без доступа во внутренний объем сооружения (емкости). Вместе с тем за счет закачки жидкого герметика под давлением в образованную поясами и перемычками полость происходит полное обвалакивание шва с заполнением всех его шероховатостей и микротрещин, что предохраняет шов от коррозии и создает затвердевшим герметикам постоянное давление на наружный слой шва, увеличивая его надежность работы.

Формула изобретения

АРМООПАЛУБОЧНЫЙ БЛОК, содержащий установленные парами в ряд и один на другой наружные и внутренние опалубочные листы, между которыми напротив состыкованных между собой краев листов ярусно установлены одна на другую фермы, имеющие соединенные между собой верхними и нижними распорками и раскосами два вертикальных пояса с горизонтальными перемычками для наружных и внутренних опалубочных листов, отличающийся тем, что вертикальные пояса ферм и горизонтальные перемычки для внутренних опалубочных листов выполнены в форме лотков, продольные кромки которых герметично прикреплены соответственно к вертикальным и горизонтальным краям состыкованных между собой внутренних опалубочных листов, в торцах бортов поясов состыкованных между собой ферм выполнены вырезы, соответствующие профилю лотков горизонтальной перемычки, при этом распорки ферм выполнены в виде патрубка, один конец которого сообщен посредством отверстия, образованного в дне лотка пояса между вырезами, с полостью лотков, а другой конец патрубка пропущен через пояс фермы, соединенный с наружным опалубочным листом, и снабжен штуцером, расположенным с наружной поверхности наружного опалубочного листа.