DD202917B1 - Montageverfahren zur herstellung von kuppelbauwerken - Google Patents

Description

-2- 202 917 Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Montageverfahren zur Herstellung von Kuppelbauwerken, insbesondere von halbkugelförmigen Kuppeln von Containments im Kernkraftwerksbau.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bei Bauwerken, die bezüglich ihrer Sicherheitsanforderungen 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 Radioaktivität an die Umwelt abgegeben wird.

Die Kuppeln derartiger Bauwerke kommen in ein- oder zweischaliger Bauweise zur Ausführung.

Bekannt sind gemäß DD-WP 97461; DD-WP 129229 und dem DD-WP 130062 hochbeanspruchte Wände für den Kernkraftwerksbau, die aus vorgefertigten montagefähigen Stahlblechzellen bestehen und aus sich im Abstand gegenüberliegenden Stahlblechen und Aussteifungselementen, Verbundmitteln, Rundstählen und Verbindungselementen gefertigt sind, deren äußere Bleche nach der Montage am Einbauort verschweißt und anschließend diese Zellen mit Beton verf üilt 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 können. Nachteilig sind weiterhin die lange Bauzeit bis zum Schließen der Kuppel und der hohe Aufwand an Montagehilfskonstruktion, vor allem zum Verschweißen der Stahlzellenstöße im Linerbereich, das nur mittels Handschweißung, zum Teil in Überkopfposition, an der Innenseite des Bauwerkes erfolgen kann. Ferner ist von Nachteil der hohe Aufwand beim Einlegen von Bewehrung in die Stahlzelle und beim Schließen der Stöße der Bewehrung.

Gemäß der DE-AS 1 271952 und der DE-AS 2310259 sowiederUS-PS 2918992 sind bekannt einschalige kugelförmige Bauwerke aus selbsttragenden Tafeln mit gekrümmten bzw. gebördelten Rändern, deren Verbindung untereinander mit Spannelementen, 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 Montagezustand umfangreiche Montagehilfskonstruktion im Kuppelinneren zur Stabilisierung der Kuppelbauteile und zur Gewährleistung ihrer Paßfähigkeit erforderlich ist. Gleichzeitig ist nachteilig, daß während der Kuppelmontage im Kuppelinneren keine Baufreiheit besteht.

Ferner ist gemäß US-PS 2978074 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 Lineroberfläche vorhanden ist wie für ein Containment erforderlich.

Bekannt ist ferner gemäß DE-AS 2212205 eine Haltevorrichtung beim Zusammenbau von Großbehältern, bei der das jeweils neu zu montierende Schalenstück während des Verschweißens durch Seile in Verbindung mit einem Stützbock an dem bereits montierten Schalenstück gehalten wird. Nachteilig hierbei ist der Arbeitsaufwand zur Herstellung und beim ständigen Umsetzen dieser Hilfskonstruktion im Montageprozeß.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Montageverfahren zu finden, bei dem die genannten Mängel beseitigt werden und daß bei Anwendung der Stahlblechzellenblauweise die Bauzeit zum Schließen des Containments verkürzt und die Fertigungs- und Montageprozesse 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, zu schaffen, das bei konstruktiver Ausbildung der Kuppel in Stahlzellenverbundbauweise ein schnelles Schließen der Kuppel aus einschalig gefertigten, ebenen und/oder ein- bzw. mehrachsig gekrümmten Elementen ermöglicht, wobei diese Elemente aussteifende Konstruktionen, Dübelleisten, Dübel, Laschen und Bewehrung besitzen, auf denen nach dem Schließen der Kuppel mit Innenelementen die Außenelemente aufgebracht werden, und daß die Montagefolge der einzelnen Innenelemente so erfolgt, daß innerhalb des Containmentbauwerkes keine Montagehilfskonstruktion erforderlich wird.

Das wird im wesentlichen erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß von den Stahlblechzellen der Containmentkuppel 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 werden, wobei vorzugsweise mit zwei kurzen Innenelementen, versetzt 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 Kuppelumfangs montiert, gasdicht verschweißt und geprüft. Nunmehr werden im weiteren Montageablauf jeweils zwischen die überkragenden langen Innenelemente weitere lange Innenelemente montiert, bis die Kuppel geschlossen, gasdicht verschweißt und geprüft ist. Danach schließt 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 geschlossen ist. Entsprechend des erfindungsgemäßen Montageverfahrens besteht auch die Möglichkeit, daß nach der Montage des Kuppelumfanges, in dem abwechselnd kurze und lange Innenelemente montiert sind, an den sich gegenüberliegenden

Seiten, stufen- und keilförmig lange Innenelemente montiert werden, bis die obersten langen Innenelemente beider Seiten im Scheitelpunkt der Kuppel gegeneinander verbunden sind, und dann in gleicher Weise das Schließen der sich gegenüberliegenden offenen Seiten anschließt. Im Montageablauf können 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 Innenelementen und können sowohl für Decklaschenstöße oder als Schweißbadsicherungen von Stumpfstößen verwendet werden. Sie sind gleichzeitig auch Auflage für die jeweils weiteren zu montierenden Innenelemente. Die Innenlaschen werden 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 wirkt so als Hilfskonstruktion für das Schließen der Stöße zwischen den Außenelementen, 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 Vormontage, sondern nach der Endmontage der Innenelemente, nach Schließen des unteren Kuppelringes erfolgt und anschließend das Betonieren des Raumes zwischen den Innenelementen und den Außenelementen nach der Montage der Außenelemente, vorzugsweise nach dem Schließen des unteren Kuppelringes, erfolgt und systematisch mit dem weiteren Schließen der Kuppel mit den Außenelementen auch das Betonieren durchgeführt wird.

Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1: eine Prinzipdarstellung einer Containmentkuppel;

Fig. 2: ringweise montierte, halbgeschlossene Containmentkuppel;

Fig. 3: keilförmig, teilweise halbgeschlossene Containmentkuppel;

Fig. 4: eine in der Containmentkuppel freigelassene Montageöffnung;

Fig. 5: ein komplett vormontiertes Innenelement am Kuppelumfang;

Fig. 6: ein, auf die aussteifende Konstruktion der Innenelemente aufmontiertes Außenelement;

Fig. 7: ein Außenelement mit vormontierter aussteifender Konstruktion;

Fig. 8: eine Stoßausbildung zwischen den Blechen des Innen- bzw. Außenelements.

In Fig. 1 ist schematisch eine Containmentkuppel 1 dargestellt, die insgesamt aus Stahlblechzellen 2 besteht. Im Kuppelbereich sind wahllos einmal ein Innenelement 3 mit der dazugehörigen aussteifenden Konstruktion 11 und ein Außenelement 4 dargestellt. Die Fig.2 zeigt eine halbgeschlossene Containmentkuppel 1, die ringweise mit kurzen und langen Innenelementen 5; 6 am Kuppelumfang begonnen wurde. Nach Fig.3 wurde die Montage an sich gegenüberliegenden Seiten begonnen und zeigt das Schließen der Kuppel in Keilform mit kurzen und langen Innenelementen 5; 6. Gemäß Fig.4 ist durch Auslassen von zwei langen Innenelementen 6 eine Montageöffnung 7 innerhalb der Kuppel angeordnet. Die Fig. 5 zeigt ein Innenelement 3, eingefügt in den Kuppelumfang. Das vormontierte Innenelement 3 besitzt aussteifende Konstruktionen 11 mit Auflagen 12, Spannvorrichtung 14 und Innenlaschen 8. Es ist bereits mit den Dübeln 18 und Bewehrungen 16 komplettiert. In Fig. 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 Fig. 7 ist ein Außenelement 4 dargestellt, das mit aussteifenden Konstruktionen 15 und Innenlaschen 8 vormontiert ist. Die Fig. 8 zeigt eine Stoßausbildung zwischen den Blechen der Innen- bzw. Außenelemente 3;4. Dabei ist die Innenlasche 8 mit Vorfertigungsschweißnaht 9 an einem Blech angeschweißt und wird zum Beispiel mittels teilautomatischer bzw. automatisierter Schweißverfahren als Montageschweißnaht 10 und einer Außenlasche 17 mit dem zweiten Blech verschweißt.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß durch die Entflechtung der Montageprozesse ein zügiges Schließen der Kuppel mit den Innenelementen erfolgen kann. Durch die getrennte Montage der Innenelemente und der Außenelemente ist der hohe Aufwand für die Paßgenauigkeit minimiert und führt zu Einsparungen an Arbeitszeit und vereinfacht das Einbringen der Bewehrung wesentlich. Durch das getrennte Verschweißen der Innen- und Außenelemente werden 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 Kuppelinneren eingespart und innerhalb des Containments weitestgehend Baufreiheit geschaffen. Dieses Montageverfahren ist bei allen anderen kuppeiförmigen Bauwerken dieser Art anwendbar.

Claims (9)

1. Montageverfahren zur Herstellung von Kuppelbauwerken, insbesondere von halbkugelförmigen Kuppeln in Stahlzellenverbundbauweise für Containments im Kernkraftwerksbau, dadurch gekennzeichnet, daß von den Stahlblechzellen (2) einer Containmentkuppel (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 Kuppelumgang abwechselnd kurze Innenelemente (5) und lange Innenelemente (6) montiert werden, wobei mit zwei kurzen Innenelementen (5), versetzt um die Breite eines langen Innenelements (6), begonnen wird, anschließend das dazwischen einzubauende lange Innenelement (6) und weiter in der gleichen Weise bis zum Schließen des Kuppelumfangs montiert, gasdicht verschweißt und geprüft wird und im weiteren Montageablauf jeweils zwischen die überkragenden langen Innenelemente (6) wieder lange Innenelemente (6) montiert werden, bis die Kuppel geschlossen, gasdicht verschweißt und geprüft ist, worauf sich dann in gleicherweise die Montage der Außenelemente (4), die mit aussteifenden Konstruktionen (15), Innenlaschen (8) und Auflagen (12) ebenfalls vormontiert sind, anschließt, bis die Kuppel mit den Außenelementen (4) geschlossen ist.

2. Montageverfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Montage des Kuppelumfanges, an den sich gegenüberliegenden Seiten, stufen- und keilförmig lange Innenelemente (6) montiert werden, bis die obersten langen Innenelemente (6) beider Seiten im Scheitelpunkt der Kuppel gegeneinander verbunden sind, und dann in gleicherweise das Schließen der 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 werden, so daß eine Montageöffnung (7) entsteht, die später geschlossen wird.

4. Montageverfahren nach Punkt 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Vormontage am Innenelement (3) mit Vorfertigungsschweißnaht (9) angebrachten Innenlaschen (8) zurHerstellung der Montageschweißnähte (10) zwischen den Innenelementen (3) dienen und für Decklaschenstöße oder als Schweißbadsicherung von Stumpfstößen verwendet werden und gleichzeitig Auflage für die jeweils weiteren zu montierenden Innenelemente (3) sind.

5. Montageverfahren nach Punkt 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenlaschen (8) grundsätzlich von der Bauwerksaußenseite mit Montageschweißnähten (10) an das neu zu montierende Innenelement (3) angeschlossen werden und daß anschließend Außenlaschen (17) mit Montageschweißnähten (10) an die Innenelemente (3) angeschlossen werden.

6. Montageverfahren nach Punkt 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aussteifende Konstruktion (11) der Innenelemente (3) gleichzeitig als Auflage (12) für die Kanten (13) der Außenelemente (4) dient und diese Auflage (12) Hilfskonstruktion für das Schließen der Stöße der Außenelemente (4), Schweißbadsicherungen sind.

7. Montageverfahren nach Punkt 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stellen, an denen keine aussteifende Konstruktion (11) der Innenelemente (3) als Auflage (12) für die Kanten (13) der Außenelemente (4) vorhanden ist, an die Außenelemente (4) mittels Vorfertigungsschweißnaht (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 Konstruktionen (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) nach Schließen des unteren Kuppelringes erfolgt und anschließend das Betonieren des Rahmens zwischen Innenelement (3) und dem Außenelement (4) nach der Montage der Außenelemente (4), nach dem Schließen des untersten Kuppelringes, erfolgt und systematisch mit dem weiteren Schließen der Kuppel mit den Außenelementen (4) auch das Betonieren erfolgt.

Hierzu 6 Seiten Zeichungen