[发明专利]核工程穹顶及其施工方法

说明书

本发明涉及核工程土建模块化施工技术领域，具体涉及一种核工程穹顶及其施工方法。所述核工程穹顶包括：单侧球面钢桁架本体，包括球面钢板结构和桁架结构，所述桁架结构设置于所述球面钢板结构的外弧顶壁上，所述桁架结构内适于浇筑第一阶段混凝土；所述桁架结构将所述球面钢板结构的外弧顶壁分割形成多个区隔间；加劲肋结构，设置于所述区隔间内，所述加劲肋结构沿所述球面钢板结构的环向和径向分别布置；锚固栓钉，其轴向一端与所述球面钢板结构固定连接；所述单侧球面钢桁架本体、所述锚固栓钉和所述加劲肋结构适于共同形成整体的单侧球面钢板桁架预制件。本发明提供的核工程穹顶，能够提高承载力和施工安全性，缩短施工周期。

技术领域

本发明涉及核工程土建模块化施工技术领域，具体涉及一种核工程穹顶及其施工方法。

背景技术

核电厂外层安全壳穹顶是一种钢筋混凝土结构，穹顶跨度大于50m、厚度高达1.5m，布置在反应堆厂房内层安全壳穹顶正上方，具有施工可操作空间小、高度高、跨度大、厚度大、荷载大等特点，属于超过一定规模的危险性较大工程，存在较大的施工风险和施工难度。

当前，核工程土建施工领域，主要采用两种施工方法，一种是满堂撑脚手架支撑的施工方法，其脚手架需要搭设在半球形的内穹顶上，存在脚手架搭设与拆除工程量大、人员通行困难、施工不安全、施工环境差、施工周期长等一系列问题。另一种是单侧带肋钢模板的施工方法，此种方法虽然有效解决了模板问题、脚手架搭设与拆除周期长、人员安全性低的问题，但是其布置形式下的承载能力较低，导致混凝土浇筑分段过多，严重影响施工周期。

此外，民用领域，也存在穹顶类的结构形式，比如穹顶空间桁架组合结构，但其结构形式无法满足核工程穹顶混凝土浇筑需要，且承载能力低。

为了解决上述问题，提高施工效率、减少现场作业，有必要开发一种适用于核工程大跨度、高载荷的穹顶结构及其施工方法，以解决现有的穹顶支撑结构的承载能力低、施工周期长、人员安全性低等问题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中现有的穹顶支撑结构不仅承载能力低，而且施工周期长，人员安全性低的缺陷，从而提供一种能够提高承载力和施工安全性，缩短施工周期的核工程穹顶及其施工方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的核工程穹顶，包括：

单侧球面钢桁架本体，包括球面钢板结构和桁架结构，所述桁架结构设置于所述球面钢板结构的外弧顶壁上，所述桁架结构内适于浇筑第一阶段混凝土；所述桁架结构将所述球面钢板结构的外弧顶壁分割形成多个区隔间；

加劲肋结构，设置于所述区隔间内，所述加劲肋结构沿所述球面钢板结构的环向和径向分别布置；

锚固栓钉，其轴向一端与所述球面钢板结构固定连接；

所述单侧球面钢桁架本体、所述锚固栓钉和所述加劲肋结构适于共同形成整体的单侧球面钢板桁架预制件，所述单侧球面钢板桁架预制件适于在现场施工时整体吊装在墙体支座上并与所述墙体支座相连接。

可选的，所述桁架结构的内侧壁与所述球面钢板结构的外弧顶壁共同围合形成浇筑间，所述浇筑间内适于通过浇筑第一阶段混凝土形成第一阶段混凝土层以形成对所述区隔间的支座约束。

可选的，所述墙体支座的顶部设置有牛腿，所述牛腿上预埋有连接件，所述连接件适于与所述单侧球面钢板桁架预制件相连接；

所述墙体支座的顶部还设置有第一预留钢筋结构，所述第一预留钢筋结构适于穿过所述浇筑间并与所述桁架结构共同浇筑于所述第一阶段混凝土层内，所述第一预留钢筋结构适于穿过所述区隔间浇筑于第二阶段混凝土层内。

可选的，所述锚固栓钉沿其自身轴向远离所述球面钢板结构的一端设置有钢筋网片，所述钢筋网片适于通过所述锚固栓钉与所述单侧球面钢板桁架预制件相连接以共同受力。