一种适用于核电站安全壳厂房开顶施工的自动开合屋盖的制作方法

本发明涉及一种适用于核电站安全壳厂房开顶施工的自动开合屋盖，尤其适用于ap/cap系列三代核电核反应堆安全壳厂房的建造、安装阶段。

背景技术：

ap/cap系列三代核电核反应堆安全壳厂房的建造安装采用开顶模块化施工方式，土建、组装、安装并行交叉作业，极大地提高了核电站建安效率，缩短了工期。但在顶封头cvth就位以前，反应堆厂房一直处于顶部敞开的“开顶”状态，而核电站均建在沿海或内陆近水区域，在雨雪等天气条件下，给反应堆安全壳厂房内部施工带来了新的问题：

1)内部湿滑，容易造成安全隐患，施工作业均受到不同程度的影响，焊接、混凝土浇筑与涉及高空作业的施工项必须中止，进而影响工期。

2)内部积水显著且排水困难，尤其是极端天气情况如台风、特大暴雨等，内部积水严重，容易损伤已安装或已引入设备、影响混凝土成品质量、损坏防雨棚等，加剧设备、钢结构和钢筋锈蚀。

3)内部临时搭设了大面积的防雨棚，挤占了大量的作业空间；防雨棚搭设和拆除时又经常和正常施工干涉，影响进度。

采用核反应堆安全壳厂房临时屋盖，可以有效地解决开顶施工阶段在雨雪天气条件下的上述作业安全、成品保护、连续文明施工等问题，但由于安全壳厂房是薄壁圆筒结构，在安全壳厂房内、外部不同层高均有其他建筑或施工，且不能影响安全壳厂房的全局开顶吊装施工，解决方案难度较大。

目前三代核电工程中已尝试的固定桁架和手动张拉敷膜的膜结构，在主体桁架、膜结构和安装使用等方面，存在明显不足：主梁固定结构下方存在吊装盲区，安装通道过小，不便于较频繁的拆卸和安装；膜体划分单元大，抗风拉索过多，膜体安装拆卸需人工操作，极为不便、费工费时；大件吊装时，因屋盖干涉施工，需拆除较多的屋盖结构件；屋盖安装和拆除、开启和关闭均需人工操作，难度大、工期长，不仅影响现场施工，天气突然变化时应对不及。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种不影响核安全壳厂房全局开顶施工、整体安装拆卸便捷、在雨雪天气条件下能够快速自动打开或闭合的临时屋盖。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种适用于开顶建筑施工的自动开合屋盖，其特征在于，设于建筑本体顶部且环绕建筑本体一圈的外圈环形轨道及内圈环形轨道，在建筑本体顶部设有横跨整个建筑本体的主桁架梁，主桁架梁的两端搭接在外圈环形轨道上，与主桁架梁相联接的上层旋转屋盖的外边缘搭接在外圈环形轨道上，主桁架梁及上层旋转屋盖沿外圈环形轨道绕建筑本体的中轴转动，下层旋转屋盖的外边缘搭接在内圈环形轨道上，下层旋转屋盖经由内圈环形轨道绕建筑本体的中轴转动至与上层旋转屋盖部分或完全重叠，或转动至与上层旋转屋盖及主桁架梁形成完整屋盖，由完整屋盖将建筑本体顶部完全覆盖，在主桁架梁上设有沿主桁架梁长度方向可伸展、收缩的天窗结构。

优选地，所述天窗结构包括固定于所述主桁架梁一端的下层固定天窗、位于下层固定天窗上方且沿可所述主桁架梁长度方向移动的中层滑动天窗、位于中层滑动天窗上方且沿可所述主桁架梁长度方向移动的上层滑动天窗。

优选地，驱动系统通过轮式驱动机构带动所述上层旋转屋盖沿所述外圈环形轨道转动，或带动所述下层旋转屋盖沿所述内圈环形轨道转动。

优选地，所述上层旋转屋盖及所述下层旋转屋盖为半圆形或方形。

优选地，在所述上层旋转屋盖和/或所述下层旋转屋盖的表面铺设柔性膜或刚性透明材料。

本发明具有如下优点：

(1)本发明可满足圆筒形建筑用开顶施工的自动开合屋盖，可实现全局开启和关闭，实现建筑内无干涉作业；

(2)本发明采用轮式驱动装置，自动化控制，开启和关闭不需人工操作，效率高；

(3)本发明采用半圆形屋盖，可单独及同步旋转，开启和关闭速度快；

(4)本发明采用的结构可实现整体安装和拆卸，安装便捷，反复使用；

(5)本发明的轨道接口简单，适用性强，可及早引入圆筒形建筑，保护建筑及内部设备。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图；

图2为本发明的开合屋盖全局关闭状态示意图；

图3为本发明的半圆形屋盖开启与滑动天窗折叠状态示意图；

图4为本发明的半圆形屋盖部分开启状态示意图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，下面结合具体实施例，并附图作详细说明如下。应理解，这些实施例仅用于说明本发明。

本发明提供了一种适用于开顶建筑施工的自动开合屋盖，本实施例以核电站安全壳厂房为例来进一步说明。如图1所示，将本发明应用在核电站安全壳厂房后，本发明的结构包括内圈环形轨道1-2及外圈环形轨道1-1，内圈环形轨道1-2及外圈环形轨道1-1均设置在核电站安全壳厂房的建筑筒壁上。上层旋转屋盖2搭接在外圈环形轨道1-1上，主桁架梁3与上层旋转屋盖2相联接，主桁架梁3的两端同样搭接在外圈环形轨道1-1上。下层旋转屋盖7则搭接在内圈环形轨道1-2上。本发明通过设置内、外圈环形轨道的方法，使得上层旋转屋盖2可以沿外圈环形轨道1-1或下层旋转屋盖7沿内圈环形轨道1-2旋转或上、下层旋转屋盖对向旋转，实现开启和关闭。在主桁架梁3上设置上层滑动天窗4、中层滑动天窗5和下层固定天窗6。上层滑动天窗4和层滑动天窗5向下层固定天窗6方向滑动实现一侧，实现开启和关闭。

图2为本发明的开合屋盖全局关闭状态示意图，内圈环形轨道1-2与下层旋转屋盖7覆盖建筑筒体小半圆，主桁架梁3联接上层旋转屋盖2搭接外圈环形轨道1-1，覆盖建筑筒体大半圆，上、下层旋转屋盖在180°内任意位置驱动叠加开启或关闭。

图3为本发明的旋转屋盖开启与主桁架梁滑动天窗折叠开启示意图，上层滑动天窗4、中层滑动天窗5沿主桁架梁3上的滑移轨道叠加至固定天窗6处，满足长度超过建筑半径的较长物项如钢梁等的直接引入。下层旋转屋盖7旋转叠加至上层旋转屋盖2处，实现开启和关闭。

图4为本发明旋转屋盖叠加开启与滑动天窗未折叠开启状态示意图，在主桁架梁3沿直径方向，滑动天窗依次关闭，下层旋转屋盖7旋转叠加至上层旋转屋盖2下方，呈开启状态。

上述的开合活动屋盖设置有提供驱动力和制动力的驱动装置，实现屋盖的开启和关闭。本领域技术人员可以采用轮式驱动系统。

本发明公开的一种圆形建筑用开合活动屋盖，采用设置内外环形轨道的原理，可实现半圆形屋盖全局自动化打开和关闭，在建筑的高度和幅度全局空间范围内均不会产生实质性影响，实现了建筑内、外作业无干涉。本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型，倘若这些改动和变型未超出本发明所采用的原理和技术，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种适用于开顶建筑施工的自动开合屋盖，其特征在于，设于建筑本体顶部且环绕建筑本体一圈的外圈环形轨道及内圈环形轨道，在建筑本体顶部设有横跨整个建筑本体的主桁架梁，主桁架梁的两端搭接在外圈环形轨道上，与主桁架梁相联接的上层旋转屋盖的外边缘搭接在外圈环形轨道上，主桁架梁及上层旋转屋盖沿外圈环形轨道绕建筑本体的中轴转动，下层旋转屋盖的外边缘搭接在内圈环形轨道上。本发明可满足圆筒形建筑用开顶施工的自动开合屋盖，可实现全局开启和关闭，实现建筑内无干涉作业。

技术研发人员：李明奇;韦华;王宝玉;王亮;孙大鹏;秦培师
受保护的技术使用者：上海康富核能机械有限公司
技术研发日：2017.07.19
技术公布日：2017.10.27