[发明专利]核反应堆密闭室地基

说明书

本发明涉及核反应堆密闭室的一种新型地基。

原子能工业中使用的密封室基本上包括一个拱顶，覆盖着支撑在地基上的圆筒形围墙，它们由里面是软钢的表皮制成，该表皮确保所需要的密封，周围包有混凝土壳体，确保整个系统的强度。密闭室所承受的应力实际上又多又大。地基支承着设备和内部结构的重量，例如反应堆压力容器、蒸汽发生器、一次回路和泵机的重量。圆筒形围墙和拱顶承受着普通土木工程结构的各种力，例如风力，还应能经得起自然灾害的侵袭，例如地震和加压线路的断裂等，这些都会在密闭室内产生引人注目的过压。后一种情况需要使密闭室处于带压状态，而这对混凝土来说是不希望有的。因此沿拱顶的子午线并沿圆筒形围墙由上往下配置有多根预应力钢缆，钢缆各端固定到地基周边。

但这种预拉伸作业使地基出现大问题，而本发明就是在此基础上提出来的。例如，在发生事故的情况下，预应力钢缆通过传递内压在地基周边产生竖向提升力，同时安置在该地基上的各种装置的重量使往下诸力大部分加到地基周边。这样，需要借助预应力钢筋混凝土加以消除的剪应力相当大，因此大大提高了建筑物的造价。此外，如此产生的力会使地基弯曲或翘曲，从而使地基周边升起，而这会损及地基土壤的粘聚力，而且大大降低密闭室的稳定性。当密闭室直径约为50米时，翘曲程度足以作为设置支承安置在密闭室中诸装置的第二地基的理由，第二地基安置在第一地基上方，其间间隔着一层可变形材料。这显然也使建筑物造价提高。

最后一点，预应力钢缆端部的安装和维修需要在实际地基底下挖开一个圆圈，工程量相当大。结果还大大增加了圈内该部分土壤在排水上的困难。

威斯丁豪斯公司在法国专利7533441中对这方面提出了一个改进方法。根据该专利，地基用更为复杂的结构代替，该结构包括一个水平底座、一个位于第一底座上方构成密闭室地面的第二底座和若干界定着两底座之间的空间并将该空间划分为若干区的立式墙，因而圆筒形围墙和拱顶诸预应力钢缆的端头部安置在两底座之间。这种配置方式不仅可以解决在地基周围设置下部环形圈的排水问题，而且节省了大量空间，但仍然存在着上述混凝土施工在张力和弯曲方面质量的问题。

本发明要解决的课题是消除目前公知地基的诸缺陷，更详细地说，是获取具有平面底层的核反应堆密闭室地基，该地基由于消除了张应力和应变的集中现象，因而处在更好的承受应力的情况。

因此本发明涉及这样一种地基，该地基有一个安置在地面上的水平混凝土底座和两组压在支承着密闭室各底座的倾斜截锥形或平面混凝土板，第一组混凝土板的各板向板内侧倾斜，第二组混凝土板的各预应力板则向板外侧倾斜，安置在第一组各板周围，面向第一组各板。

根据本发明的一个较佳实施例，地基有若干预应力钢缆，这些钢缆呈辐射形配置在向外倾斜的各板中和底座中，处在底座中心与密封室之间。

本发明所作的另一个改进是采用一个向外超出其与朝外倾斜各板的接触周边延伸且沿其周边设有若干预应力环的底座。

下面用一些非限制性的实施例和附图进一步详细说明本发明的内容。附图中，图1是现有技术的密闭室，图2是本发明一个实施例不带内部设备的密闭室，图3是本发明的另一个实施例，图4是本发明的又一个实施例，图5和图6是沿图2Ⅴ-Ⅴ线截取的本发明两种可能实施方案的剖视图。

各附图都是假设具有一个旋转对称轴ZZ的密闭室的轴向剖视图，这是当前密闭室的一般结构。但显然本发明的范围并不局限于这类建筑物，还可适用于形状更复杂的建筑物。

图1是具有三个主要部分的密闭室的示意图，三个主要部分即地基1，圆筒形围墙2和拱顶3。这些部分个个都由内部重叠有软钢覆盖层4的混凝土墙构成，对密闭室起密封作用。地基1的形状不规则，地基周边内表面配置有环形圈5，地基中间还可以有一个至少可部分容纳压力容器8的竖井7。图5的作用是安放通常按一定角度均匀分布并通过整个圆筒形围墙2的预应力钢缆6的各端头。这样，由于所述预应力的作用，地基1（它也承受建筑物和诸如压力容器8和发生器9等设备的重量），特别是地基靠近周边和圆筒形围墙2的部分12，受到高弯曲应力和剪切应力的作用。因而尽管混凝土是用钢筋增强了的或加了预应力的，它必须具有较大的厚度。另一个后果是，地面10在圈5内侧之间的部分11不易于接近，且排水困难。