[发明专利]用于核电站核岛的模块化建造方法

说明书

技术领域

本发明涉及核电站建造领域，尤其涉及百万千瓦级及以上的大型核电站的建造。

背景技术

在目前国内已投产或在建核电站机组的核岛工程建造中，总体上是采用传统建造土建和安装施工组织模式、以部件或设备单体为最小单位、按照预先设定的施工顺序来进行建造。其具有施工周期长、高空作业多、工程质量控制较复杂等缺点。

在现有技术中，已经采用了如下一些技术手段来试图克服这些缺点。

1)工厂化制造技术

在建安领域引入工厂化制造是建安工程的先进施工方法之一，也是建安现场安装前的重要环节，其核心就是将建安工程的预制与现场安装严格地分成两个独立的过程来完成。在现场预制区域(或其它工厂)内，依据施工图纸将所需要的物项集中加工预制，排列编号后运往现场安装。其具有以下特点：即缩短了现场安装施工的时间，又保证了工程质量；生产过程实现机械化/自动化，有利于提高生产效率，减轻劳动强度；预制过程的机械化程度提高，可以节省部分劳动力；工人工作内容可以专一化，利于提高操作水平，同时可以让技术水平低的工人在标准化下完成难度较大、技术性较强的预制加工任务；使许多现场高空作业变为平地作业，有利于安全施工和工程造价的降低；减少与土建或其它相关专业交叉施工时间，缩短了施工工期，加快了施工进度；减少天气等气候的影响，有利于缩短工期；降低材料消耗，利于废料回收；利于产品质量稳定和提高。

但是，目前的工厂化制造在建安工程施工中仅主要应用于管道及钢结构等单一的较简单的工程施工。

2)工程平行施工技术

工程平行施工方式是指在施工现场的多点由多个作业队同时施工，其充分利用工作面，以便缩短工期。

但是，传统建造土建和安装施工组织模式本身并没有对工程平行施工进行优化，因此，目前的工程平行施工仅能在小规模工程安装中应用，并不能应用于整个核岛工程建造中。而且，作业队不能实现专业化生产，不利于改进施工者的操作方法和施工机具，不利于提高工程质量和劳动生产率；作业队及其工人不能连续作业；单位时间投入施工资源量成倍增长，现场临时设施也相应增加；施工现场组织、管理复杂。

3)核电站开顶法施工技术

核电站开顶法施工技术曾经在秦山核电站三期(CANDU6)型重水堆工程建造施工中，为了解决核岛内部大型设备运输和安装就位难题所采用的一项核岛建造施工技术。该技术的应用使得核岛内部设备和材料的运输多了一种方式选择，该施工方法依托于大型/超大型运输吊装/起重机械的使用。

但是，由于该技术仅解决少量大型设备的运输和安装就位问题，使得大型/超大型运输吊装/起重机械的效率不能得到充分发挥，在缩短工期方面效果也不显著。

总之，由于传统建造土建和安装施工组织模式本身的限制，上述这些技术手段在核电站建造中的应用只能是局部的。因此，就需要有一种核电站建造方法，能够在核电站的建造中充分利用上述技术手段。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种用于核电站核岛的模块化建造方法。该方法包括如下步骤：

模块化设计步骤，对核电站核岛上游工程设计进行模块化设计，以将核电站核岛内的多个单元分割和/或组合成多个模块、模块之间以及模块与外部之间的连接单元；

模块预制步骤，以工厂化制造方式对各模块进行预制；

厂房建造步骤，以开顶法施工方式建造核岛建筑的厂房；

模块安装步骤，将所述预制好的模块安装至所述厂房的预定设计位置。

优选地，在所述的模块化设计步骤中，进一步包括对每个模块进行现场详细设计以及模块制造步骤及工艺方法设计，并且对于每一个模块都要预先设计其部件加工和构件组合工艺，同时确定模块各部分的制造组装顺序和方式。

优选地，所述厂房包括多层，所述厂房建造步骤和模块安装步骤交错循环进行，对于每一层：首先进行厂房建造步骤，包括建造当前层的基础层面；然后进行模块安装步骤，包括安装属于当前层的模块。

优选地，对于每一层，所述厂房建造步骤还包括建造当前层的至少一部分墙体，用作安装所述模块的基础。

在一个实施例中，所述模块包括结构模块和设备模块。结构模块包括下列各类模块中的一种或多种：由钢板和型钢构成的钢结构模块、附带临时支撑模板的钢筋结构模块、不锈钢衬里模块等；设备模块包含下列各类模块中的一种或多种：由管道或管道及支架构成的管道模块、以设备为核心附带部分管道及其它物项的机械模块等。