一種核電站CR10與鋼筋組合模塊的專用吊索具及吊裝方法與流程

本發(fā)明涉及核電建造施工技術(shù)領域，尤其涉及一種核電站CR10與鋼筋組合模塊的專用吊索具及吊裝方法。

背景技術(shù)：

CAP1000型壓水堆核電站是在消化、吸收、全面掌握我國引進的美國西屋公司AP1000堆型的基礎上，通過再創(chuàng)新開發(fā)出的具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的大型先進壓水堆核電機組。CAP1000堆型的CR10與鋼筋組合模塊是由CR10鋼框架和外部基礎多層鋼筋及鋼筋支架共同組成，用于支撐鋼制安全殼(CV)。其中，CR10鋼框架是由32榀子單元拼裝組成的圓環(huán)形桁架結(jié)構(gòu)，是由無縫鋼管、H型鋼、T型鋼等型鋼與鋼板組成的鋼支架，其外環(huán)半徑為21.031m，內(nèi)環(huán)半徑為10.668m，高為5.486m。外部基礎多層鋼筋通過鋼筋支架連接固定于CR10鋼框架上，各層鋼筋以縱向和環(huán)向交替方式綁扎在鋼筋支架上。CR10與鋼筋組合模塊總質(zhì)量約349t。

CR10與鋼筋組合模塊具有以下特點：1)重量大，體積大；2)模塊外環(huán)半徑與內(nèi)環(huán)半徑差別大，高度小，是扁平型結(jié)構(gòu)，模塊易出現(xiàn)外側(cè)和內(nèi)側(cè)受力不均衡，吊裝時，如果只布置一圈吊索具模塊易變形；3)重心位置與模塊中心不一致，且偏移較大，吊裝過程中模塊易傾斜(下口不水平)而導致變形、失穩(wěn)。CR10與鋼筋組合模塊吊裝后出現(xiàn)局部或者整體變形都會對鋼制安全殼(CV)的后續(xù)施工產(chǎn)生重大影響。因此，需要設計科學、合理的吊裝方法和專用吊索具，以防止CR10與鋼筋組合模塊在吊裝過程中出現(xiàn)傾斜、變形、失穩(wěn)等問題，確保施工的安全性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有吊具無法滿足核電站CR10與鋼筋組合模塊吊裝需要的問題，提供一種核電站CR10與鋼筋組合模塊的專用吊索具，該吊具能有效減小吊裝過程中CR10與鋼筋組合模塊的變形，保證CR10與鋼筋組合模塊下口的水平度，確保施工的安全性。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種核電站CR10與鋼筋組合模塊的專用吊索具包括過渡梁和分別與過渡梁連接的多個吊索單元；所述吊索單元包括主吊索、吊索分配器、外側(cè)副吊索、內(nèi)側(cè)副吊索和兩個可調(diào)拉桿；所述主吊索一端固定在過渡梁上；主吊索的另一端、外側(cè)副吊索和內(nèi)側(cè)副吊索分別與吊索分配器連接，所述外側(cè)副吊索遠離吊索分配器的一端與一個可調(diào)拉桿連接，所述內(nèi)側(cè)副吊索遠離吊索分配器的一端與另一個可調(diào)拉桿連接。

進一步地，所述過渡梁為圓形，包括上吊耳板、第一筋板、第二筋板、上蓋板、圓弧板、長連接板、短連接板、下吊耳長板、下吊耳短板和下蓋板；所述上蓋板開槽，兩塊上吊耳板從槽中伸出，兩塊上吊耳板上部與上蓋板焊接，下部與下蓋板焊接；兩塊圓弧板位于上蓋板與下蓋板之間，并與上蓋板、下蓋板和上吊耳板焊接，兩塊所述圓弧板開口相對設置圍成圓環(huán)狀，圓環(huán)外徑小于上蓋板外徑和下蓋板外徑；兩塊下吊耳長板和十四塊下吊耳短板沿圓弧板的圓周均布，兩塊下吊耳長板與上蓋板、下蓋板、圓弧板、上吊耳板下部焊接，十四塊下吊耳短板與上蓋板、下蓋板、圓弧板焊接；四塊長連接板平行設置于上蓋板與下蓋板之間，圓弧板內(nèi)側(cè)，與下吊耳長板、圓弧板、上蓋板、下蓋板焊接；一塊短連接板在上蓋板與下蓋板之間，連接兩塊上吊耳板，與上吊耳板、上蓋板焊接；四塊第一筋板和兩塊第二筋板位于上蓋板上部，四塊第一筋板固定在上兩個吊耳板外側(cè)；兩塊第二筋板固定在兩個吊耳板內(nèi)側(cè)。

進一步地，所述兩塊上吊耳板位于上蓋板上方的部分配合設置有連接孔，所述下吊耳長板、下吊耳短板分別開設有連接孔；其中，上吊耳板的連接孔用于與吊車自帶吊具連接，所述下吊耳長板、下吊耳短板的連接孔用于與主吊索連接。

進一步地，所述主吊索為澆鑄索具，數(shù)量共16根；所述主吊索上部通過連接軸與過渡梁連接，下部通過連接軸與吊索分配器連接。

進一步地，所述吊索分配器包括平行設置的兩塊三角板和兩塊連接板，所述兩塊連接板設置在兩塊三角板之間，用于連接兩塊三角板的；所述吊索分配器設有一對上耳板孔和兩對下耳板孔，所述耳板孔采用整體鏜孔方法制成；所述上耳板孔能通過連接軸與主吊索連接，所述下耳板孔能分別通過連接軸與外側(cè)副吊索和內(nèi)側(cè)副吊索連接。

進一步地，所述外側(cè)副吊索和內(nèi)側(cè)副吊索均為澆鑄索具。包括16根外側(cè)副吊索和16根內(nèi)側(cè)副吊索。所述副吊索均通過連接軸與可調(diào)拉桿連接。

進一步地，所述可調(diào)拉桿包括調(diào)節(jié)套筒、設置在調(diào)節(jié)套筒兩端的U型接頭和套設在U型接頭螺桿段的螺母；所述可調(diào)拉桿兩端的螺紋為反向。

本發(fā)明的另一個目的還提供了一種核電站CR10與鋼筋組合模塊的吊裝方法，包括以下步驟：

(1)將16個吊索單元的主吊索分別與過渡梁連接；

(2)對每個吊索單元進行如下操作：

(2-1)將吊索單元的主吊索與吊索分配器連接；

(2-2)分別將外側(cè)副吊索、內(nèi)側(cè)副吊索與吊索分配器連接；

(2-2)外側(cè)副吊索與一個可調(diào)拉桿連接、內(nèi)側(cè)副吊索與另一個可調(diào)

拉桿連接；

(2-4)調(diào)節(jié)可調(diào)拉桿的長度，使其在中間長度上；

(3)將吊車自帶吊具與過渡梁連接，將吊索單元吊至CR10與鋼筋組合模塊的正上方；

(4)將每個吊索單元的2個可調(diào)拉桿分別與外側(cè)吊耳、內(nèi)側(cè)吊耳連接，所述外側(cè)吊耳、內(nèi)側(cè)吊耳已經(jīng)事先焊接在CR10與鋼筋組合模塊上，數(shù)量、角度與吊索具一致；

(5)在CR10與鋼筋組合模塊上施加配重，所述配重的重量、位置、施加方式是通過有限元建模計算分析、解析計算技術(shù)得出的，目的是調(diào)節(jié)CR10與鋼筋組合模塊的重心位置，以防止出現(xiàn)模塊偏心過大、可調(diào)拉桿調(diào)整量不夠的情況；

(6)在每個可調(diào)拉桿上，預先粘貼應變片，檢測吊裝過程中可調(diào)拉桿的受力，防止受力超過其額定載荷；

(7)進行CR10與鋼筋組合模塊的試吊裝，試吊過程中，利用拉緊攬風繩來控制CR10與鋼筋組合模塊的自轉(zhuǎn)，利用全站儀檢測CR10與鋼筋組合模塊下口的水平度；

(8)分別調(diào)節(jié)16個內(nèi)側(cè)可調(diào)拉桿和16個外側(cè)可調(diào)拉桿，使CR10與鋼筋組合模塊下口的水平度達到施工要求，同時保證可調(diào)拉桿的受力不超過其額定載荷，然后開始正式吊裝；

(9)正式吊裝時，吊車緩慢起鉤，速度≤400mm/min，使CR10與鋼筋組合模塊離地200mm，懸空靜止10分鐘，通過目視檢查上述專用吊索具、外側(cè)吊耳、內(nèi)側(cè)吊耳的變形和吊車底盤區(qū)域的地基沉降值；

(10)上述目視檢查合格后，吊鉤緩慢起鉤，速度≤400mm/min，使CR10與鋼筋組合模塊離地至目標距離后，停止起鉤，保持懸空；

(11)吊機主臂順時針旋轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)速度≤0.033r/min，待吊臂與履帶到達統(tǒng)一方向后，停止旋轉(zhuǎn)；

(12)吊車沿路基箱鋪設方向向前移動，行走速度≤2m/min，到達吊車吊裝站位點停止行走；吊臂微調(diào)旋轉(zhuǎn)，使CR10與鋼筋組合模塊中心與就位中心對中；

(13)吊車緩慢落鉤，速度≤400mm/min，使CR10與鋼筋組合模塊就位。

本發(fā)明核電站CR10與鋼筋組合模塊的專用吊索具結(jié)構(gòu)簡單、合理，吊裝方法科學、易行，與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有以下優(yōu)點：

(1)本發(fā)明根據(jù)CR10與鋼筋組合模塊的結(jié)構(gòu)特點，設計了合理的副吊索布置和連接方案：使用吊索分配器分出兩圈吊索：一圈外側(cè)副吊索和一圈內(nèi)側(cè)副吊索，分別與CR10與鋼筋組合模塊上的外側(cè)吊耳和內(nèi)側(cè)吊耳連接，保證了CR10與鋼筋組合模塊外側(cè)和內(nèi)側(cè)受力的均衡，控制了吊裝時CR10與鋼筋組合模塊外側(cè)和內(nèi)側(cè)的相對變形；

(2)本發(fā)明在調(diào)整CR10與鋼筋組合模塊下口的水平度時，使用了配重與可調(diào)拉桿兩種方式。通過施加配重可以先粗略地調(diào)整CR10與鋼筋組合模塊的重心位置，試吊裝時再通過可調(diào)拉桿微調(diào)精確調(diào)整CR10與鋼筋組合模塊的重心位置，使模塊重心與其中心一致。兩種方式的綜合使用，保證了吊裝過程中CR10與鋼筋組合模塊下口的水平度；

(3)專用吊索具中的過渡梁上吊耳板的結(jié)構(gòu)和形狀，可以根據(jù)吊車自帶吊具的結(jié)構(gòu)和形狀而設計，從而使本發(fā)明的專用吊具可以適用于各種吊車；

(4)專用吊索具結(jié)構(gòu)簡單，連接方便，易于施工；

(5)在CR10與鋼筋組合模塊吊裝過程中，采用本發(fā)明的專用吊索具及吊裝方法，并結(jié)合有限元建模計算分析技術(shù)、應變測力技術(shù)、全站儀檢測技術(shù)、調(diào)節(jié)可調(diào)拉桿等多種技術(shù)，能有效減小CR10與鋼筋組合模塊的變形及受力，滿足CR10與鋼筋組合模塊的吊裝要求，降低吊裝的風險系數(shù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明專用吊索具的立體圖；

圖2是本發(fā)明專用吊索具的剖視圖；

圖3是本發(fā)明吊索具過渡梁的立體圖；

圖4是本發(fā)明吊索具過渡梁的俯視圖；

圖5是本發(fā)明吊索具過渡梁的仰視圖；

圖6是本發(fā)明分配器的立體圖；

圖7是本發(fā)明可調(diào)拉桿的示意圖。

附圖說明：1—過渡梁；2—主吊索；3—吊索分配器；4—外側(cè)副吊索；5—內(nèi)側(cè)副吊索；6—可調(diào)拉桿；7—CR10與鋼筋組合模塊；8—外側(cè)吊耳；9—內(nèi)側(cè)吊耳；11—上吊耳板；12—第一筋板；13—第二筋板；14—上蓋板；15—圓弧板；16—長連接板；17—短連接板；18—下吊耳長板；19—下吊耳短板；31—三角板；32—連接板；61—U型接頭；62—螺母；63—調(diào)節(jié)套筒；191—下蓋板。

具體實施方式

現(xiàn)結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

本實施例公開了一種核電站CR10與鋼筋組合模塊的專用吊索具，如圖1-7所示，包括過渡梁1和分別與過渡梁連接的多個吊索單元；所述吊索單元包括主吊索2、吊索分配器3、外側(cè)副吊索4、內(nèi)側(cè)副吊索5和兩個可調(diào)拉桿6；所述主吊索2一端固定在過渡梁上；主吊索2的另一端、外側(cè)副吊索4和內(nèi)側(cè)副吊索5分別與吊索分配器3連接，所述外側(cè)副吊索4遠離吊索分配器3的一端與一個可調(diào)拉桿6連接，所述內(nèi)側(cè)副吊索5遠離吊索分配器3的一端與另一個可調(diào)拉桿6連接。

所述過渡梁1為圓形，由上吊耳板11、第一筋板12、第二筋板13、上蓋板14、圓弧板15、長連接板16、短連接板17、下吊耳長板18、下吊耳短板19和下蓋板191等十種部件構(gòu)成；其中，上蓋板14開槽，兩塊上吊耳板11從槽中伸出，兩塊上吊耳板11上部與上蓋板14焊接，下部與下蓋板191焊接；兩塊圓弧板15位于上蓋板14與下蓋板191之間，與上蓋板14、下蓋板191、上吊耳板11焊接；兩塊下吊耳長板18和十四塊下吊耳短板19沿圓周均布，兩塊下吊耳長板18與上蓋板14、下蓋板191、圓弧板15、上吊耳板11下部焊接，十四塊下吊耳短板19與上蓋板14、下蓋板191、圓弧板15焊接；四塊長連接板16位于上下蓋板之間，在圓弧板15內(nèi)側(cè)，與下吊耳長板18、圓弧板15、上蓋板14、下蓋板191焊接；一塊短連接板17在上蓋板14下方的中間位置，連接兩塊上吊耳板11，與上吊耳板11、上蓋板14焊接；四塊第一筋板12和兩塊第二筋板13位于上蓋板14上部，與上蓋板14和上吊耳板11焊接，起到加強作用。

所述過渡梁1的上吊耳板11、下吊耳長板18、下吊耳短板19均開設有連接孔。其中，上吊耳板11通過連接軸與吊車自帶吊具連接，下吊耳長板18、下吊耳短板19通過連接軸與16根主吊索2連接。

所述主吊索2為澆鑄索具，數(shù)量共16根。所述主吊索2通過連接軸上部與過渡梁1連接，下部與吊索分配器3連接。

所述吊索分配器3由兩塊三角板31和兩塊連接板32組成；所述吊索分配器3設有一對上耳板孔和兩對下耳板孔，所述耳板孔采用整體鏜孔方法制成。上耳板孔通過連接軸與主吊索2連接，下耳板孔分別通過連接軸與外側(cè)副吊索4和內(nèi)側(cè)副吊索5連接。

所述副吊索均為澆鑄索具，包括16根外側(cè)副吊索4和16根內(nèi)側(cè)副吊索5。所述副吊索均通過連接軸與可調(diào)拉桿6連接。

所述可調(diào)拉桿6由兩個U型接頭61、兩個特制螺母62和一個調(diào)節(jié)套筒63構(gòu)成。所述可調(diào)拉桿6兩端的螺紋是反向的。

所述CR10與鋼筋組合模塊7上，均勻地布置有16個外側(cè)吊耳8和16個內(nèi)側(cè)吊耳9。所述外側(cè)吊耳8通過連接軸與可調(diào)拉桿6連接，可調(diào)拉桿6與水平面夾角61.6°。所述內(nèi)側(cè)吊耳9通過連接軸與可調(diào)拉桿6連接，可調(diào)拉桿6與水平面夾角90°。

所述CR10與鋼筋組合模塊7的吊裝過程，包括以下步驟：

(1)將16根主吊索2分別與過渡梁1連接；

(2)再將16根主吊索2分別與16個吊索分配器3連接；

(3)分別將16根外側(cè)副吊索4、16根內(nèi)側(cè)副吊索5與吊索分配器3連接；

(4)將32個可調(diào)拉桿6分別與外側(cè)副吊索4、內(nèi)側(cè)副吊索5連接；

(5)調(diào)節(jié)可調(diào)拉桿6的長度，使其在中間長度上；

(6)將吊車自帶吊具與過渡梁1連接，并將上述已連接的吊索具吊至CR10與鋼筋組合模塊7的正上方；

(7)將32個可調(diào)拉桿6分別與16個外側(cè)吊耳8、16個內(nèi)側(cè)吊耳9連接，所述外側(cè)吊耳8、內(nèi)側(cè)吊耳9已經(jīng)事先焊接在CR10與鋼筋組合模塊7上，數(shù)量、角度與吊索具一致；

(8)在CR10與鋼筋組合模塊7上施加配重，所述配重的重量、位置、施加方式是通過有限元建模計算分析、解析計算等技術(shù)得出的，目的是調(diào)節(jié)CR10與鋼筋組合模塊7的重心位置，以防止出現(xiàn)模塊偏心過大、可調(diào)拉桿6調(diào)整量不夠的情況；

(9)在每個可調(diào)拉桿6上，預先粘貼應變片，檢測吊裝過程中可調(diào)拉桿6的受力，防止受力超過其額定載荷；

(10)上述工作完成后，進行CR10與鋼筋組合模塊7的試吊裝，試吊過程中，利用拉緊攬風繩來控制CR10與鋼筋組合模塊7的自轉(zhuǎn)，利用全站儀檢測CR10與鋼筋組合模塊7下口的水平度；

(11)分別調(diào)節(jié)16個內(nèi)側(cè)可調(diào)拉桿6和16個外側(cè)可調(diào)拉桿6，使CR10與鋼筋組合模塊7下口的水平度達到施工要求，同時保證可調(diào)拉桿6的受力不超過其額定載荷，然后開始正式吊裝；

(12)正式吊裝時，吊車緩慢起鉤，速度≤400mm/min，使CR10與鋼筋組合模塊7離地200mm，懸空靜止10分鐘，通過目視檢查上述專用吊索具、外側(cè)吊耳8、內(nèi)側(cè)吊耳9的變形和吊車底盤區(qū)域的地基沉降值；

(13)上述目視檢查合格后，吊鉤緩慢起鉤，速度≤400mm/min，使CR10與鋼筋組合模塊7離地至目標距離后，停止起鉤，保持懸空；

(14)吊機主臂順時針旋轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)速度≤0.033r/min，待吊臂與履帶到達統(tǒng)一方向后，停止旋轉(zhuǎn)；

(15)吊車沿路基箱鋪設方向向前移動，行走速度≤2m/min，到達吊車吊裝站位點停止行走。吊臂微調(diào)旋轉(zhuǎn)，使CR10與鋼筋組合模塊7中心與就位中心對中；

(16)吊車緩慢落鉤，速度≤400mm/min，使CR10與鋼筋組合模塊7就位。

最后應說明的是：實施例僅用于解釋本發(fā)明，而非對其限制；盡管實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領域的普通技術(shù)人員應當理解：其對實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換，仍應包括在本發(fā)明保護范疇之內(nèi)。