一种核电站钢衬里模块吊装系统的制作方法

本发明涉及一种核电站钢衬里模块吊装领域，具体涉及一种核电站钢衬里模块吊装系统。

背景技术：

核电站安全壳钢衬里位于核岛圆筒形混凝土安全壳的内表面，它与预应力混凝土结构共同组成核反应堆的第三道安全屏障。施工时，钢衬里先于混凝土施工，在混凝土施工时，其作为内模板，设计功能为包容气溶性放射物，起密封作用。为了减少核电站安全壳钢衬里施工时高空作业，减少和混凝土施工时在时间、空间的交叉，进而缩短核电站建造周期，提出采用模块化施工工艺。即：将钢衬里在拼装场地根据吊车起吊能力拼装成一圆筒形结构，分段整体吊装至安装位置进行对接。

由于钢衬里尺寸大(直径达46m)、壁薄(壁厚6mm)、重心偏移、刚度小，导致钢衬里模块拼装后整体吊装时结构稳定性难以保证。为了实现钢衬里模块化整体吊装施工，设计专用吊具保证钢衬里模块吊装时的结构稳定和吊装过程安全可靠是模块化整体吊装的关键。

技术实现要素：

本发明的目的即在于克服现有技术的不足，提供一种核电站钢衬里模块吊装系统，解决在钢衬里模块吊装时，吊装不牢固，吊装过程中易造成钢衬里模块变形，以及能调节模块下口水平度的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种核电站钢衬里模块吊装系统，包括上吊索具系统、桁架吊具和下吊索具系统，所述上吊索具系统，即桁架吊具与起重吊机吊钩之间采用主钢丝绳、扁平卸扣、连接拉板和可调拉杆构成的可调节长度的连接形式，所述主钢丝绳上端连接在起重吊机吊钩上，所述主钢丝绳下端通过依次通过扁平卸扣、连接拉板和可调拉杆连接在桁架吊具上；

所述下吊索具系统，即桁架吊具与模块吊点连接采用花篮螺丝、钢丝绳圈、圆环板、上卸扣和下卸扣构成的间距可调柔性连接形式，所述花篮螺丝上端与桁架吊具连接，所述花篮螺丝下端通过一个圆环板与钢丝绳圈连接，所述钢丝绳圈又通过一个圆环板与上卸扣连接，所述上卸扣和下卸扣相互挂接，所述下卸扣连接在模块吊点上。

进一步的，所述桁架吊具的外径与被吊装钢衬里模块上口的外径相同。

进一步的，所述桁架吊具包括多个扇型桁架吊具组装而成。为便于网架装置的车间预制、运输和安装，对网架装置进行分段设计。

进一步的，所述扇型桁架吊具包括内上弦水平杆、外上弦水平杆、内下弦水平杆和外下弦水平杆，所述内上弦水平杆和外上弦水平杆在同一平面平行设置，并通过上水平连接杆连接，所述内下弦水平杆和外下弦水平杆在同一平面平行设置，并与内上弦水平杆和外上弦水平杆上下对应通过下水平连接杆连接设置；所述内上弦水平杆和内下弦水平杆之间通过内竖杆连接，所述外上弦水平杆和外下弦水平杆之间通过外竖杆连接。

进一步的，所述内上弦水平杆、外上弦水平杆、内下弦水平杆和外下弦水平杆端头均设置有连接板。

进一步的，所述内上弦水平杆上设置有上吊耳，所述外下弦水平杆上设置有下吊耳。

进一步的，所述内上弦水平杆和外上弦水平杆之间、内下弦水平杆和外下弦水平杆之间、内上弦水平杆和内下弦水平杆之间、外上弦水平杆和外下弦水平杆之间、内上弦水平杆和外下弦水平杆之间分别又通过斜杆加固连接。

进一步的，所述内上弦水平杆、外上弦水平杆、内下弦水平杆和外下弦水平杆均采用螺栓球分段连接，所述螺栓球还与上水平连接杆、下水平连接杆、内竖杆、外竖杆和斜杆连接。

进一步的，所述螺栓球上还设置有连接加强板，通过加强板可以加强上水平连接杆、下水平连接杆、内竖杆、外竖杆和斜杆与内上弦水平杆、外上弦水平杆、内下弦水平杆或外下弦水平杆的连接强度。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

保证钢衬里模块吊装时的结构稳定和吊装过程安全，减少核电站安全壳钢衬里施工时的高空作业，减少与混凝土施工时在时间、空间的交叉，缩短核电站建造周期，提高经济效益；同时为了便于钢衬里模块吊装时吊装用吊具的便捷施工；

上吊索具系统采用可调节长度的连接形式，有利于调整因钢丝绳长度误差及吊装过程中吊具系统的弹性变形导致的吊钩与吊具之间长度差异；

下吊索具系统采用柔性连接形式便于吊点连接操作，降低起吊或就位瞬间因吊钩中心于模块中线可能存在的偏差导致模块晃动，且吊索具具备调节功能，调整模块下口水平度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明一种核电站钢衬里模块吊装系统使用状态的结构示意图；

图2为本发明图1中A部分的结构示意图；

图3为本发明上吊索具系统的结构示意图；

图4为本发明下吊索具系统的结构示意图；

图5为本发明扇型桁架吊具的结构示意图；

附图中标记及相应的零部件名称：

1-上吊索具系统，2-桁架吊具，3-下吊索具系统，4-起重吊机吊钩，5-主钢丝绳，6-扁平卸扣，7-连接拉板，8-可调拉杆，9-模块吊点，10-花篮螺丝，11-钢丝绳圈，12-圆环板，13-上卸扣，14-下卸扣，15-扇型桁架吊具，16-上弦水平杆，17-外上弦水平杆，18-内下弦水平杆，19-外下弦水平杆，20-上水平连接杆，21-下水平连接杆，22-内竖杆，23-外竖杆，24-连接板，25-上吊耳，26-下吊耳，27-斜杆，28-螺栓球，29-加强板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1-4所示，本发明一种核电站钢衬里模块吊装系统，包括上吊索具系统1、桁架吊具2和下吊索具系统3，上吊索具系统1，即桁架吊具2与起重吊机吊钩4之间采用主钢丝绳5、扁平卸扣6、连接拉板7和可调拉杆8构成的可调节长度的连接形式，主钢丝绳5上端连接在起重吊机吊钩4上，主钢丝绳5下端通过依次通过扁平卸扣6、连接拉板7和可调拉杆8连接在桁架吊具2上；上吊索具系统采用可调节长度的连接形式，有利于调整因钢丝绳长度误差及吊装过程中吊具系统的弹性变形导致的吊钩与吊具之间长度差异。

下吊索具系统3，即桁架吊具2与模块吊点9连接采用花篮螺丝10、钢丝绳圈11、圆环板12、上卸扣13和下卸扣14构成的间距可调柔性连接形式，花篮螺丝10上端与桁架吊具2连接，花篮螺丝10下端通过一个圆环板12与钢丝绳圈11连接，钢丝绳圈11又通过一个圆环板12与上卸扣13连接，上卸扣13和下卸扣14相互挂接，所述下卸扣14连接在模块吊点9上。下吊索具系统采用柔性连接形式便于吊点连接操作，降低起吊或就位瞬间因吊钩中心于模块中线可能存在的偏差导致模块晃动，且吊索具具备调节功能，调整模块下口水平度。

如图5所示，本发明桁架吊具2的结构针对核电站安全壳钢衬里模块的结构特点和现场施工特点进行设计，包含：1)结合钢衬里模块的尺寸大小，设计与钢衬里模块上口同直径的环形结构；2)为保证钢衬里模块吊装时竖直受力，采用网架装置(网架结构)，并在网架装置下方均布设置多个分吊耳；3)结合钢衬里模块的重量，设计选择网架装置各杆件的规格型号；4)为便于网架装置的吊装，在网架装置上方设计主吊耳；5)为便于网架装置的车间预制、运输和安装，对桁架吊具2进行分段设计。

桁架吊具2的外径与被吊装钢衬里模块上口的外径相同。桁架吊具2包括多个扇型桁架吊具15组装而成。扇型桁架吊具15包括内上弦水平杆16、外上弦水平杆17、内下弦水平杆18和外下弦水平杆19，内上弦水平杆16和外上弦水平杆17在同一平面平行设置，并通过上水平连接杆20连接，内下弦水平杆18和外下弦水平杆19在同一平面平行设置，并与内上弦水平杆16和外上弦水平杆17上下对应通过下水平连接杆21连接设置；内上弦水平杆16和内下弦水平杆18之间通过内竖杆22连接，外上弦水平杆17和外下弦水平杆19之间通过外竖杆23连接。

内上弦水平杆16、外上弦水平杆17、内下弦水平杆18和外下弦水平杆19端头均设置有连接板24，多个扇型桁架吊具15组装成圆环型桁架吊具2时，通过将各个扇型桁架吊具15上的连接板24对接后通过高强螺栓连接。内上弦水平杆16上设置有上吊耳25，外下弦水平杆19上设置有下吊耳26。

内上弦水平杆16和外上弦水平杆17之间、内下弦水平杆18和外下弦水平杆19之间、内上弦水平杆16和内下弦水平杆18之间、外上弦水平杆17和外下弦水平杆19之间、内上弦水平杆16和外下弦水平杆19之间分别又通过斜杆27加固连接。

内上弦水平杆16、外上弦水平杆17、内下弦水平杆18和外下弦水平杆19均采用螺栓球28分段连接，螺栓球28还与上水平连接杆20、下水平连接杆21、内竖杆22、外竖杆23和斜杆27连接。螺栓球28上还设置有连接加强板29。

本发明桁架吊具2具体实施要求如下：

1)桁架吊具2外环直径与钢衬里模块上口直径相同；

2)桁架吊具2内环直径比桁架吊具2外环直径小4-6米；

3)桁架吊具2的上吊耳25位于上弦水平杆16上，均布分布，且上水平连接杆20、内竖杆22、斜杆27的交接处；

4)桁架吊具2的下吊耳26位于外下弦水平杆19上；且位于下水平连接杆21、外竖杆23、斜杆27的交接处；

5)内、外竖杆位于同直径内、外上弦水平杆、内、外下弦水平杆之间；其中位于上吊耳25处的竖杆为主竖杆，其规格、壁厚是其它竖杆的1.5-2倍；

6)斜杆27位于内上弦水平杆16和外上弦水平杆17之间、内下弦水平杆18和外下弦水平杆19之间、内上弦水平杆16和内下弦水平杆18之间、外上弦水平杆17和外下弦水平杆19之间、内上弦水平杆16和外下弦水平杆19之间；其中位于上下吊耳两处竖杆之间的斜杆为主斜杆，其规格、壁厚是其它斜杆的1.5-2倍；

7)主杆件(主竖杆、主斜杆)连接处，节点采用焊接球连接；其它杆件连接处直接焊接在水平杆上；杆件节点焊接方法采用氩弧焊。

8)为便于车间制作和运输，根据运输车辆的情况桁架吊具2分段(单元组件)进行制作；分段位置避开上、下吊耳位置进行设计。

9)为便于桁架吊具2的现场总装，在桁架吊具2单元组件扇型桁架吊具的端部设有连接板，连接板靠近水平杆一侧焊有加强板，连接板上均布设置专用螺栓孔。

10)上、下吊耳孔径应满足上、下连接(可调拉杆、花篮螺栓等)要求，吊耳两侧焊接加强板。

11)桁架吊具2制作完成后，进行油漆防腐处理；连接板位置不进行油漆防腐处理。

12)桁架吊具2总装，两单元组件之间的连接采用高强螺栓进行连接；拆卸时，拆除高强螺栓。

在正式吊装前进行模拟吊装和试吊装，所述模拟吊装，即吊车按正式吊装流程，模拟模块吊装的所有正式操作动作，查找出问题和不足，及时修正或完善；所述试吊装，即通过下吊索具系统调整模块下口水平度，检查吊索具系统安全性。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。