DD202917A1

DD202917A1 - Montageverfahren zur herstellung von kuppelbauwerken

Info

Publication number: DD202917A1
Application number: DD23554881A
Authority: DD
Inventors: Detlef Kupke; Gunter Schmidt; Hermann Berretz
Original assignee: Metalleichtbaukombinat Werk Im
Priority date: 1981-12-09
Filing date: 1981-12-09
Publication date: 1983-10-05
Also published as: DD202917B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Montageverfahren zur Herstellung einer Containmentkuppel in Stahlzellenverbundbauweise fuer Kernkraftwerke. Es ist Ziel und Aufgabe der Erfindung, ein Montageverfahren zur Herstellung einer Containmentkuppel zu schaffen, dass es ermoeglicht, die Kuppel schnell in hoher Qualitaet zu schliessen, die Passungsprobleme weitestgehend minimiert, und die Arbeitsbedingungen fuer die Monteure verbessert. Das wird im wesentlichen dadurch erreicht, in dem keine komplett vorgefertigten Stahlblechzellen montiert werden, sondern mit vorkomplettierten Innenelementen begonnen wird, wobei am Kuppelumfang abwechselnd kurze und lange Innenelemente montiert werden, anschliessend zwischen die ueberragenden langen Innenelemente weitere lange Innenelemente montiert werden bis die Kuppel geschlossen ist, worauf sich dann das Schliessen mit den Aussenelementen anschliesst, wobei gleichzeitig, mit dem Montagefortschritt, das Ausbetonieren der Zwischenraeume zwischen den Innen- und Aussenelementen erfolgt. Das Montageverfahren kann bei allen Kuppelbauwerken aus Stahlblechen, insbesondere bei Stahlzellenverbundbauweise angewendet werden.

Description

Titel der Erfindung

Montageverfahren zur Herstellung von Kuppelbauwerken

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Montageverfahren 2ur Herstellung von Kuppelbauwerken, insbesondere von halbkugelfürmigen Kuppeln von Containments im Kernkraftwerksbau.

Charakteristik der bekannten technischen Losungen Bei Bauwerken, die bezüglich ihrer Sieherheitsanforderungen extremen Anforderungen genügen müssen, beispielsweise bei Kernkraftwerken, müssen die maßgeblich für die Sicherheit des Bauwerkes verantwortlichen Bauteile so ausgebildet sein, daß sie sowohl außergewöhnlichen inneren als auch äußeren Belastungen so standhalten, daß keine Ratioaktivität an die Umwelt abgegeben wird.

Die Kuppeln derartiger Bauwerke kommen in ein— oder zweischali— ger Bauweise zur Ausführung« j Bekannt sind gemäß DD-WP 97461; DD - WP 129 229 und dem DD «· WP 130062 hochbeanspruchte Wände für den Kernkraftwerksbau, die aus vorgefertigten montagefähigen Stahlblechsellen bestehen und aus sich im Abstand gegenüberliegenden Stahlblechen und Aussteifungselementen, Verbundmitte.In, Rundstählen und Ver— bindungselementen gefertigt sind, deren äußere Bleche nach der Montage am Einbauort verschweißt und anschließend diese Zellen mit Beton verfüllt werden.

Dieses Konstruktionsprinzip gilt auch im Kuppelbereich. Nachteilig bei dieser Ausführung für die Kuppel sind die hohen Fertigungs- und Montageaufwendungen, verbunden mit großen Passungsproblemen, um die zweiachsig gekrümmten Stahlblechzellen, gemäß den Sicherheitsbestimmungen im Kernkraftwerksbau, montieren zu'

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können. Nachteilig ist weiterhin die lange Bauzeit biß zum Schließen der Kuppel und der hohe Aufwand an Montagehilfskonstruktion, vorallem zum Verschweißen der Stahlzellenstoße im Liner - Bereich das nur mittels Handschv/eißung, zum Teil in Überkopfposition_f an der Innenseite des Bauwerkes ei'folgen kann. Ferner ist vom Nachteil der hohe Aufwand beim Einlegen von Bewehrung in die Stahlzelle und beim Schließen dor Stöße der Bewehrung.'

Gemäß der DE - AS 1271 952 und der DE - AS 23'1O 259 sowie der US - PS 29I8 992 sind bekannt, einschalige kugelförmige Bauwerke aus selbsttragenden Tafeln mit gekrümmten bzw, gebördelten Rändern, deren Verbindung untereinander mit Sonnnelementen, Klemmschienen oder Verschraubungen erfolgt. Nachteilig ist bei diesen kugelförmigen Bauwerken, daß ihr Verfahren zur Fertigung der Kuppelbauteile und zur Montage der Kuppel, mit hohem Aufwand verbunden sind» Insbesondere ist nachteilig, daß im Montagezu— stand umfangreiche Montagehilfskonstruktion im Kuppelinneren zur Stabilisierung der Kuppelbauteile und zur Gewährleistung ihrer Paßfähigkeit erforderlich sind. Gleichseitig ict nachteilig, daß während der Kuppelmontage im Kuppel.i.nneren keine Baufreiheit besteht

Ferner ist gemäß US - PS 2978 074 eine Montageverbindung bekannt, bei der dreieckförmige einschalige Elemente auf einer darunter liegenden Tragkonstruktion von außen montiert werden. Nachteilig dabei ist, daß die Tragkonstruktion innen liegt und damit keine glatte Lineroberflache vorhanden ist wie für oin Containment erforderlich.

Bekannt ist ferner, gemäß DE - AS 2212 205 eino Haltevorrichtung beim Zusammenbau von Großbehältern, bei der das jeweils neu zu montierende Schalenstück während des Versohweißena durch Seile in Verbindung mit einem Stütabock an dein bereits montiex*ten Schalenstück gehalten wird. Nachteilig hierbei ist der Arboitaaufwand zur Hernteilung und beim stand igen Umsetzen dieser Hilfskonstruktion im Montageproseß.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Montageverfahren zu finden, bei dem die genannten Mangel beseitigt worden und daß bei Anwendung der Stahlblechzellenbauweise die Bauzeit zum Schließen des Con—

tainments verlcürzt und die Fertigungs- und Montageprosesse entflochten werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Montageverfahren zur Herstellung von Kuppelbauwerken, insbesondere von halbkugelförmigen Kuppeln, von Containments im Kernkraftwerksbau au schaffen, daß bei konstruktiver Ausbildung der Kuppel in Stahlzellenverbundbauweise ein schnelles Schließen der Kuppel aus einschalig ge— fertigten, ebenen und/oder ein - bzw. mehrachsig gekrümmten Elementen ermöglicht, wobei diese Elemente aussteifende Konstruktionen, Dübelleinten, Dübel, Laschen und Bewehrung besitzen, auf denen nach dem Schließen der Kuppel mit Innenelementen die Außenelemente aufgebracht v/erden und daß die Montagefolge der einzelnen Innenelemente so erfolgt, daß innerhalb des Containmentbauwerkes keine Montagehilfskonstruktion erforderlich wird«

Das wird im wesentlichen erfindungsgernäß dadurch erreicht, daß von den Stahlblechzellen der Contaimaentkuppel die einschalig gefertigten, ebenen und/oder ein— bzw* mehrachsig gekrümmten Innenelemente mit aussteifenden Konstruktionen, InnenLaschen und Bewehrung vormontiert werden. Anschließend wird mit diesen vormontierten Innenelementen das Schließen der Kuppel in der Weise vorgenommen, daß beginnend am Kuppelumfang abwechselnd kurze und lange Innenelemente montiert worden, wobei Vorzugs—

^o<"> weise mit zwei kurzen Innenelementen, vorsetzt um die Breite eines langen Innenelements, begonnen wird. Danach wird das dazwischen einzubauende lange Innenelement und. weiter in der gleichen Weise bis zum Schließen des Kuppolumfanga montiert, gasdicht verschweißt und geprüft. Nunmehr werden im. weiteren Mon— tageablauf jeweils zwischen die überkragenden langen Innenele— mente weitere lange Innenelemente montiert bin die Kuppel geschlossen, gasdicht verschweißt und geprüft ist« Danach schließ! sich in gleicher Weise die Montage der Außenelemente an, die mit aussteifenden Konstruktionen und Auflagen ebenfalls vormontiert sein können, bis die Kuppel auch mit den Außenelementen geschlos sen ist. Entsprechend des erfindungsgomaßen MontageVerfahrens besteht auch die Möglichkeit, daß nach der Montage des Kuppe1— umfanges, in dem abwechselnd kurze und lange Irmeneleruente mon-

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tiert sind, an den sich gegenüberliegenden Seifen, stufen— und keilförmig lange Innenelemente montiert worden bis dio obersten langen Innenelemente beider Seiten im Scheitelpunkt der Kuppel gegeneinander verbunden sind und dann in gleicher Weise das Schließen der sich gegenüberliegenden offenen Saiten anschließt· Im Montageablauf kann auch in einem vorher festgelegten Bereich ein oder mehrere Innenelemente ausgeschlossen werden, so daß eine Montageöffnung entsteht. Die bei der Vormontage an den Innenelementen mit Vorfertigungsschweißnaht angebrachten Innenlaschen dienen gleichzeitig zur Herstellung der MontageSchweißnähte zwischen den einzelnen Innenelementon und können sowohl für Decklaschenstöße oder als Schweißbad-sicherungen von Stumpf— stoßen verwendet werden· Sie sind gleichzeitig auch Auflage für die jeweils weiteren zu montierenden Innenolemente. Die Innen— laschen wei'den grundsätzlich von der Bauwerksaußenseite mit Montageschweißnähten an das neu zu montierende Innenelement angeschlossen und anschließend Außenlaschen mit Montageschweißnähten an die Innenelemente angeschweißt. Die aussteifende Konstruktion der Innenelemente kann gleichzeitig die Auflage für die Kanten der Außenelemente sein und v/i riet 00 ols Hilfskonstruktion für das Schließen der Stöße zwischen den Außenelemen— ten, beispielsweise als Schweißbadsicherung. An. den aussteifenden Konstruktionen der Innenelemente können Spannvorrichtungen angebracht sein, die im Montagezustand zum Richten der zu montierenden Innenelemente verwendet werden. Es besteht auch die Möglichkeit, daß das Aufbringen der Bewehrung nicht in der Vor— montage sondern nach der Endmontage dor Innenelemente, nach schließen des unteren Kuppelringes erfolgt und anschließend' das Betonieren des Raumes zwischen den Irmenelementen und den Außenelementen nach der Montage der Außenelemente, vorzugsweise nach dem Schließen des unteren Kuppelringoö, erfolgt und systematisch mit dem weiteren Schließen der Kuppel mit den Außenelementen auch das Betonieren durchgeführt wird,,

Ausführungsbeispiel .

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsboispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen: Fig, 1 : eine Prinzipdarstellung einer Containmentkuppel;

Pig, 2 : Ringweise montierte, helbgeschlossene Containmentkuppel;

Piß. 3 : Keilförmig, teilweise halbgeschlossene Containmentkuppel;

Fig· 4 J eine in der Containmentkuppel freigelassene Montageöffnung;

5 ί ©in komplett vormontiertes Innenelement am KuppeIum—

fang;

6 : ein, auf die aussteifende Konstruktion der Innenele— mente aufmontiertes Außenelement;

Pig. 7 : ein Außenelement mit vormontierter aussteifender Konstruktion;

Pig. 8 : eine Stoßausbildung zwischen den Blechen des Innenbzw,, Außenelernents.

In Pig. Λ ist schema tisch eine Contaimnentkuppel 1 dargestellt, die insgesamt aus Stahlblechzellen 2 besteht. Im Kuppelbereich ist wahllos einmal ein Innenelement 3 mit; der dazugehörigen aussteifenden Konstruktion 11 und ein Außenelement ^!-\ dargestellt. Die Pig. 2 zeigt eine halbgeschlossene Containmontkuppel 1, die ringweise mit kurzen und langen Innenelementen 5; 6 am Kuppelumfang begonnen wurde.Nach Pig. 3 wurde die Montage an sich gegenüberliegenden Seiten begonnen und zeigt das Schließen der Kuppel in Keilform mit kurzen und langen Xnncnelementen 5; 6 Gemäß Pig. 4 ist durch auslassen von zwei langen Innoneleräenten ί "5 eine Montage öffnung 7 innerhalb der Kupi>el angeordnet. Die Pig. i zeigt ein Innenelement 3$ eingefügt in den Kuppelumfang. Das vormontierte Innenelement 3 besitzt aussteifende Konstruktionen 11 mit Auflagen 12, Spannvorrichtungen 14 und Innonlasohen 8. Es ist bereits mit den Dübeln 18 und Bewehrungen 16 komplettiert.

In Pig. 6 ist dargestellt, wie sich ein Außenelement 4 mit seinen Kanten 13 auf die Auflage 12 der aussteifenden Konstruktion 11 der Innenelemente 3 auflegt. In Pig. 7 ist ein Außenelement dargestellt, daß mit aussteifenden Konstruktionen 15 und Innen— laschen 8 vormontiert ist. Die Pig» 8 zeigt eine Stoßausbildung zwischen den Blechen der Innen- bzw. Außene leinen te 3> 4· Dabei ist die Innenlasche 8 mit Vorfertigungsschweißnaht ^'an einem Blech angeschweißt und wird zum Beispiel mittels teilantomati—

scher bzw, automatisierter Schweiß ve rf a hre η ale Montace naht 10 und einer Außenlasche 17 niit dem KweiLen Bloch vor— schweißt.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß durch c¹ Lo Entflechtung der Montageprozesse ein zügiges Schließen der Kin>nol mit do η Innenelementen erfolgen kann. Durch die getrennte Liontage der Innenelemente und der Außenelemente ist der hohe Aufwand für die

»5 Paßgenauigkeit minimiert und führt zu Einsparungen an Arbeitszeit und vereinfacht das Einbringen der Bewehrung wesentlich« Durch das getrennte Verschweißen der Innen— und Außenelemente wird der Einsatz teilautomatisierter bzw. automatisierter Schweißverfahren ermöglicht und eine Qualitätsverbesserung erreicht, sowie die Arbeits- und Lebensbedingungen der Monteure am Montageort verbessert. Durch die ringweise oder keilförmige Montage der Kuppelelemente, insbesondere durch, die kurzen und langen Elemente wird umfangreiche Hilfskonstruktion im iuppel— inneren eingespart und innerhalb des Containments weiteotgehend Baufreiheit geschaffen. Dieses Montagevorfahren ist bei allen anderen kuppeiförmigen Bauwerken dieser Art anwendbar.

Claims

/ ^l ζ S^ / Erfindungsansprüohe

1) Montageverfahren zur HerstoHung von Kuppelbauwerken, insbesondere von halbkugelförmigen Kuppeln in Stahlzellenverbundbauweiso für Containments im Kernkraftwerksbau, dadurch gekennzeich— net, daß von den Stahlblechzellen (2) einer Con-

tainmentkuppel (1) die einschalig gefertigten, ebenen und/oder ein- bzw, mehrachsig gekrümmten Innenelemente (3) mit aussteifenden Konstruktionen (11), Innenlaschen (8) Dübeln (18) und Bewehrung (16) vormontiert werden, anschließend

mit diesen vormontierten Innenelementen (3) das Schließen der Kuppel vorgenommen wird in der Weise, daß beginnend am Kuppelumfang abwechselnd kurze Innenelemente (5) und lange Innenelemente

(6) montiert werden, wobei vorzugsweise mit zwei

kurzen Inneneleraenten (5), versetzt um die Breite eines langen Innenelements (6), begonnen wird, anschließend das dazwischen einzubauende lange Innenelement (6) und weiter in der gleichen Wei— se bis zum Schließen des liuppoluiufangs montiert,

gasdicht verschweißt und geprüft wird und im weiteren l'Iontageablauf jeweils zwischen die überkragenden langen Innenelemento (6) wieder lange In— nenelemente (6) montiert werden bis die Kuppel geschlossen, gasdicht verschweißt und geprüft ist,

worauf sich dann in gleicher Weise die Montage der Außenelemente (4), die mit aussteifenden Konstruktionen (15) Innenlaschen (8) und Auflagen (12) ebenfalls vormontiert sind, anschließt, bis die Kuppel mit den Außenelemorrten (-4) geschlossen ist.

2) Montageverfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Montage des Kuppelumfangs, in dem abwechselnd kurze und lunge Innenelemente (5; 6) montiert sind, an den sich gegenüberliegen-

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den Seiten, stufen- und keilförmig lunge Innenele

mente (6) montiert werden bis die obersten Longen Innenelemente (6) beider Seiten im Scheitelpunkt der Kuppel gegeneinander verbunden sind und dann in gleicher Weise das Schließen dor sich gegenüberliegenden offenen Seiten anschließt.

3) Montageverfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem vorher festgelegten Bereich ein oder mehrere lange Innenelemente (6) während der Montage ausgelassen worden, so daß eine I.lontageöffnung (7) entsteht, die später ge

schlossen wird,

4) Montageverfahren nach Punkt 1 bis 3i dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Vormontage am Innenelement (3) mit Vorfertigungsschweißnaht (9) angebrachten Innenlaschen (8) zur Herstellung der

Montageschweißnähte (10) zwischen den Innenelementen (3) dienen und für Decklüsclienstöße oder als Schweißbadsicherung von Stumpfstoßen verwendet werden und gleichzeitig Auflage für die je— weils weiteren zu montierenden Innenelemente (3)

sind.

5) Montageverfahren nach Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenlasohen (8) grundsätzlich von der Bauwerlcsaußenseite mit Montage— schweißnähten (10) an das neu zu montierende In

nenelement (3) angeschlossen worden und daß anschließend Außenlaschon (17) mit Montagesohweißnähten (10) an die Innenelemente (3) angeschlossen werden.

6) Montageverfahren noch Punkt 1 bis 5, dadurch 'gekennzeichnet, daß die aussteifende Konstruktion (11) der Innenelemente (3) gleichseitig als Auflage (12) für die Kanten (13) der Außenelemente (4) dient und diese Aufläge (12) Hilfskonstruktion für das Schließen der Stöße der Äußeno.lomen-

te (4), beispielsweise Schweißbadsicherungen sind.

7) Montageverfahren nach Punkt 1 bis 6, dadurch Gekennzeichnet, daß an den Stellen, an denen keine aussteifende Konstruktion (11) der Innenele— mente (3) als Auflage (12) für die Kanten (13)

der Außenelemente (4) vorhanden sind, an die Außenelemente (4) mittels Vorfertigungsschweiß— naht (9) Innenlaschen (8) angeschweißt werden die als Hilfskonstruktion für das Schließen der Schweißnaht und gleichzeitig als Auflage (12)

für die Kanten (13) der weiter zu montierenden Außenelemente (4) bestimmt sind.

8) Montageverfahren nach Punkt 1 bis 7$ dadurch gekennzeichnet, daß an den aussteifenden Konstruk— tionen (11) Spannvorrichtungen (14) angebracht

sind die im Montagezustand zum .Richten der zu montierenden Elemente, insbesondere der Innenelemente (3) verwendet werden.

9) Montageverfahren nach Punkt 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Einbringen von Bewehrung

(16) nicht in der Vormontage sondern nach der Endmontage der Innenelemente (3)? nach schließen des unteren Kuppelringes, erfolgt und anschließend da3 Betonieren des Raumes zwischen Innenelement

(3) und dem Außenelement (-Ί) noch der Kontage der

Außenelemente (4), vorzugsweise noch dem Schließen des untersten Kuppelringes, erfolgt und systematisch mit dem weiteren Schließen der Kuppel mit den Außenelementen (4) auch das Betonieren erfolgt,

Hierzu gehören 6 Blatt Zeichnungen