[发明专利]一种安全壳单元、安全壳及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程技术领域，特别是涉及一种安全壳单元。此外，本发明还涉及一种安全壳及其施工方法。

背景技术

核电站为防止放射性物质泄漏设置了三道屏障，依次为燃料包壳、压力壳和安全壳。其中，安全壳是核电站反应堆的最后一道屏障，需要具备良好的密封性能，能承受极限事故引起的内压和温度剧增，能承受龙卷风、地震等自然灾害。

传统的安全壳抗震设计依赖结构与地基紧固联接，通过增强结构本身的抗震性能(强度、刚度、延性)来抵御地震，即由结构本身来储存和消耗地震能量，这是消极被动的措施，这种方式在较多情况下是有效的。近年来一些大型的核电站频发泄露事故，让我们切实感受到核电站安全的重要性。

目前，在传统的安全壳基础上，改进了一种预应力安全壳，在安全壳的里面敷上钢衬里，并在安全壳的混凝土里嵌进大量纵横交错的钢筋，预先给钢筋施加拉力，然后浇筑混凝土，待混凝土强度达到要求时，松开钢筋，钢筋有一定的回缩，对混凝土构件施加压力。当受压区受到外载荷产生的拉力时，首先抵消混凝土中已有的预压力。施工时要采用钢筋十字交叉绑扎或焊接的方式搭建框架进行浇筑，形成厚达一米的具有一定预应力的钢筋混凝土壳。钢衬里用来保持密封；预应力技术使混凝土安全壳更加坚固。

预应力安全壳的施工过程中，需要现场绑扎或焊接框架，整个过程受操作者技术熟练程度影响，框架中各绑扎或焊接的节点均需要可靠连接，为避免操作失误，需要严苛的质检工序，探伤和检验的工作量很大，施工周期较长。以80万千瓦核电站的安全壳为例，需要混凝土14000立方米，钢束近1000吨，施工期约需2～3年。

因此，如何设计一种既便于施工，又能够保证强度的安全壳，是本领域技术人员目前急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全壳单元，该安全壳单元减少了安全壳施工现场的工作量，缩短了安全壳的施工周期，同时还能够保证安全壳的强度。本发明的另一个目的是提供一种安全壳。本发明的第三个目的是提供一种安全壳的施工方法。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种安全壳单元，用于形成预应力混凝土建筑基体，包括多个柱体，所述柱体具有轴向贯通的预应力钢束的穿装通道；多个所述柱体相互连接构成框架结构，所述框架结构的节点由至少两个所述柱体相互连接构成。

可选地，所述穿装通道内设有滚珠，以便辅助所述预应力钢束通过所述穿装通道。

可选地，所述滚珠设有夹持部件，所述夹持部件的安装部穿过所述滚珠的轴心，所述夹持部件的夹持部用以夹持所述预应力钢束。

可选地，所述穿装通道内具有穿装槽，所述滚珠可拆卸的安装在所述穿装槽内。

可选地，所述安全壳单元包括至少一个节点，每个所述节点处由三个所述柱体相互连接。

可选地，三个相互连接的所述柱体中，两个所述柱体构成平面，第三个所述柱体的轴线为直线且方向为竖直方向。

可选地，三个相互连接的所述柱体的轴线均为直线，三个所述轴线中任两个成60度。

可选地，三个相互连接的所述柱体的轴线均为弧线。

可选地，多个所述安全壳单元相互拼接时，相互平行的所述柱体的端点不共面。

可选地，所述安全壳单元通过铸造一次成型，所述节点处各所述柱体的所述穿装通道互不贯通。

可选地，所述安全壳单元的所述柱体通过铸造成型；在所述节点处，通过二次铸造或焊接的方式使各所述柱体相互连接。

本发明还提供了一种安全壳，所述安全壳的基体由上述任一项所述的安全壳单元依次拼接构成。

本发明还提供了一种上述安全壳的施工方法，包括以下步骤：

S1，将安全壳单元依次拼接形成安全壳基体；

S2，在形成安全壳基体的过程中，对所述安全壳单元的柱体施加预应力；

S3，浇筑混凝土。

可选地，步骤S2中对所述柱体施加预应力的步骤包括：

S21，在各穿装通道内穿入预应力钢束；

S22，张紧所述预应力钢束，并对其两端锚锢，使其对所述安全壳单元的柱体施加预应力。

本发明提供的安全壳单元，用于形成预应力混凝土建筑基体，包括多个柱体，柱体具有轴向贯通的预应力钢束的穿装通道；多个柱体相互连接构成框架结构，框架结构的节点由至少两个柱体相互连接构成。