核反应堆密闭室地基的制作方法

专利名称:核反应堆密闭室地基的制作方法
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，复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都安置在两底座之间。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是本发明一个实施列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复盖层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。圈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。
现在参看图2，这是本发明密闭室地基一个实施例的示意图。这种地基从底到顶包括一个环形或圆形底座20，底座20有一个下部表面，杆23和构件22即压在该下部表面上。所述诸混凝土板呈平面或截锥形，朝构件22的底座中心并朝杆23的底座外侧倾斜，杆23则都与圆筒形围墙2连接。各杆23面对各构件22沿圈20按有规则的配置方式安置在各构件22外侧，可以如图5所示那样间断配置，或如图6所示那样连续配置。根据图2，构件22和杆23与底座20有一个公共交点，这在本发明中并非必须的，但却可以使底座20上的应力更为均匀。从图中还可以看到一个外墙24，在安装过程中可以装设这个外墙，以减少密闭室地基周围的挖土土方量。
下面简单谈谈此建筑物所受到的力和应力。预应力钢缆6在有事故或故障发生时，和现有技术的解决方法一样是借助传递内压力产生一个分布到密闭室21的地板或地面整个周边上的向上垂直力，另一方面密闭室各种装置的重量以压力的形式作用于地板21上，主要作用于与构件22交叉处的范围内。这样沿地板21有弯曲应力存在，主要存在于预应力钢缆6与各种载荷之间的突出部分上，即主要是地板21在构件22和杆23各支座之间的部分。根据本发明，该突出部分的长度相当小，因而不会使混凝土产生过量变形。但建筑物的其它部分并不受到弯曲力。由于钢缆31的预拉伸作用，构件22受压缩，杆23也受压缩。这些力的垂直分量在底座20具有相互抵消的倾向，从而使底座20不受弯曲力的作用，因为构件22和杆23与该底座20具有一个公共交点。因此底座20与地板10的接触面没有改变，从而保证了地面或地板10的附着力和密闭系统的稳定性。
混凝土中是不希望有张应力的，因此可以给底座20和杆23施加预应力，如图3的实施例所示。在底座20外周边装上预应力环30，同时沿杆23和底座20呈辐射形配置预应力钢缆31。这些预应力钢缆可以沿整个底座20的直径延伸并沿两对向配置杆23上延伸。在图2所示环形底座20的情况下，预应力钢缆31显然短了一些，这时钢缆的一端是在底座20的内断面25上。
从图3的另一个实施例中可以看到在密闭室的底座20和地面21之间安置着中间井，以竖向圆形混凝土墙土墙32为界，且通到密闭室中。此井可装反应堆压力容器。这种配置方式本来是众所周知的，从图1中也可以看到。但有了本发明地基所特有的那种形状，所述井壁32就不会受到高机械应力的作用，且不与地板或地面10接触，因而可选择较轻型的断面尺寸。此外，底座20是水平放置的，这样使土方工程更易于进行。
图4是本发明的另一种可能实施方案，其中，底座20朝密闭室外测凸出的程度相当大，能支承第二个外密闭室36，密闭室36完全笼罩住由圆筒形围墙2、拱顶3和地面21所特别界定的第一个密闭室。这时就可以装设另一排构件35(也叫做外构件)，这样做有好处。构件35在下端与底座20接触，而且最好安置在底座20与第二个密闭室36的交界处，同时其上端处在杆23与密闭室地板21的交界处。这些外构件35使诸力分布得更好，而且提高了装置的稳定性。
根据图4，竖向间壁37将底座20、密闭室地板21和构件22之间的空间分隔成若干小室，形成诸区38。这种配置方式节省了大量可供各种设备和装置使用的空间。
应该指出，以上介绍的实施例纯粹是为了举例而已，而且对底座20和杆23施加预应力、在中间位置设井、各分隔区38的设置、外构件35的装设和第二个密闭室的配置都是彼此独立的，因而可以按不同的方式加以组合。
本发明地基的优点在于，地基结构中诸力的分布更均匀，底座20的设计更简单，因为底座20是水平配置的，没有受到弯曲力，因而可以更好地在地面10安置该装置。如果更合理选用材料，还可能大大减轻重量。应该装设的预应力装置涉及到易于接近并在安装上不会产生大问题的外围部位。底座20与密闭室地板21之间的空间用作设备室有好处，尽管这些设备室处于地下，却可以装设敏感性大的设备。利用外构件35，还可以增设第二个密闭室36(可设置得离第一个密闭室一段距离)，这样做也并不过于复杂。
权利要求
1.一种核反应堆的带圆筒形围墙密闭室的地基，该圆筒形围墙与地基相连，该地基的特征在于，该地基包括一个嵌入地面的混凝土水平底座和两组压在底座上并支承着密闭室的倾斜截锥形或平面混凝土板，第一组各板向底座内侧倾斜，第二组各预应力板则向底座外侧倾斜，围绕并面对第一组各板配置，并连接到圆筒形围墙上。
2.根据权利要求
1的核反应堆密闭室地基，其特征在于，该地基包括多根预应力钢缆，在底座中心与密室之间，以辐射方式配置在向外倾斜的各板中和底座中。
3.根据权利要求
1的核反应堆密闭室地基，其特征在于，所述底座与向外倾斜的各板一起向外延伸，超出底座的接触周边。
4.根据权利要求
3的核反应堆密闭室的地基，其特征在于，该地基包括若干底座周边配置的预应力环。
5.根据权利要求
3的核反应堆密闭室地基，其特征在于，在底座上设有围绕第一个密闭室的第二个密闭室。
6.根据权利要求
5的核反应堆密闭的地基，其特征在于，该地基还包括一组倾斜的截锥形或平面形混凝土板，压在底座上并支承着密闭室，向底外侧倾斜，围绕向外倾斜的各板设置。
7.根据权利要求
1的核反应堆密闭室的地基，其特征在于，该地基包括若干混凝土间壁，用以将各板、底座和密闭室地板所界定的空间分隔成若干区或小室。
8.根据权利要求
1的核反应堆密闭室地基，其特征在于，该地基有一个竖井，安置在第一组各板之间，以底板与密闭室之间的混凝土墙为界，通到密闭室，可以容纳至少部分反应堆压力容器。
专利摘要
核反应堆密闭室的一种地基，还包括一个圆筒形围墙和一个拱顶。本发明的地基包括一个与地面接触，其上设有若干呈环形配置的构件和杆，本身支承在密闭室地板上的底座。底座与地板之间的空间可按各种不同的方式加以利用。本发明特别可用于核产业上。
文档编号E04H7/00GK87105789SQ87105789
公开日1988年1月20日 申请日期1987年8月20日
发明者菲利普尔·莫罗 申请人:费罗马托姆公司