CC BY
45Возведения тонкостенных железобетонных конструкций градирен на примере Волгодонской АЭС
Михалкин Александр Николаевич
магистрант, кафедра технологии и организации строительного производства, Московский государственный строительный университет, [email protected]
Качейкина Кристина Вячеславовна
бакалавр, кафедра технологии и организации строительного производства, Московский государственный строительный университет [email protected]
Фахратов Мухаммет Аллазович
доктор технических наук, профессор, кафедра технологии и организации строительного производства, Московский государственный строительный университет,
Для охлаждения реактора АЭС необходимо устройство для охлаждения огромного количества воды в результате контакта с атмосферным воздухом, которое называется градирней. Градирня является одним из важнейших элементов в АЭС, без которой невозможна выработка электроэнергии, в связи с чем их используют в системе охлаждения, т.к. они наиболее эффективны с экономической точки зрения. Градирня - это башня, для строительства которой используются уникальные технологии, обеспечивающие качество, скорость и безопасность высотного строительства. В данной статье рассказывается технология возведения тонкостенных железобетонных конструкций гиперболических градирен: технология устройства арматурного каркаса, технология монтажа подъемно-переставной опалубки, особенности подъемных механизмов для высотного строительства, особенности схемы разбивки опорного каркаса сооружения и технология бетонирования на высоте.
Ключевые слова: атом, атомная, градирня, кран, опалубка, реактор, теплообмен, электростанция.
В настоящее время, в век высоких технологий, возникает острый вопрос обеспечения населения электроэнергией. Одним из способов выработки электроэнергии являются атомные электростанции. Для охлаждения реактора в них используются башенные градирни противоточ-ного типа гиперболической формы. Градирня -это устройство для охлаждения определенного количества жидкости в результате ее контакта с атмосферным воздухом. В этих конструкциях полностью отсутствует фреон, аммиак, участвующий в теплообмене, а также минимизировано количество других устройств, для эксплуатации которых нужна электроэнергия. Благодаря этому градирня являются одним из наиболее экономичных способов охлаждения больших объемов воды или другой жидкости.
Основные конструктивные элементы гиперболической градирни — оболочка вытяжной башни, водосборный бассейн, наклонная колоннада, верхнее кольцо жесткости, ограждение, ходовая лестница, воздухонаправляющий козырек, зимние защитные щиты.
Возведение башенных градирен производится в несколько основных этапов: подготовительный, включающий приемку котлована под градирню и создание геодезической разбивочной сети; работы нулевого цикла, в ходе которого выполняется устройство свайного основания, устройство кольцевого фундамента и устройство монолитного днища бассейна; возведение наклонной колоннады; монтаж специального башенного крана; устройство нижнего опорного кольца; монтаж подъемно-переставной опалубки; возведение оболочки; демонтаж подъемно-переставной опалубки; устройство верхнего кольца жесткости; демонтаж башенного крана; монтаж технологического оборудования.
Армирование монолитной железобетонной оболочки башни двухрядное и выполняться из стержней кольцевой и меридиональной арматуры. При этом стержни кольцевой арматуры следует располагаются ближе к граням оболочки.
В качестве рабочей арматуры должна применяться только арматура периодического профиля. Стыки рабочей арматуры должны выпол-
0 55 I» £
55 П П Н
няться без сварки внахлестку с перепуском, равным 40 диаметрам арматуры. В одном сечении должно стыковаться не более 50 % стержней одного направления.
ливаемой, это исключает необходимость использования передвижного крана. Крепится мачта грузового подъемника болтами, а также при установке используется кран.
ы
а
s
«
а б
Рисунок 1 - Башенная испарительная градирня блока №3 РАЭС
Диаметр градирни на высоте 171,5 метра составляет 75,3 метра.
Площадь поверхности орошения 10 382 м2.
Толщина стенки оболочки варьируется от 800 мм внизу до
200мм.
В верхней части железобетонной каркасно-обшивной башни надлежит предусматривать кольцо жесткости шириной не менее 1 м.
Схема разбивки несущего опорного каркаса оросителя, водораспределителя и водоулови-теля башенных градирен должна быть ортогональная с шагом колонн 6,0х6,0 м. Несущий каркас должен состоять из фундаментов стаканного типа, колонн, ригелей и балок.
Монтаж каркасно-обшивных башен градирен должен осуществляться с помощью башенных, а также гусеничных кранов серийного производства, что обеспечивает возведение башен на современном индустриальном уровне.
При строительстве градирни №1 блока №3 использовался башенный кран «Linden Comansa». С максимальной высотой подъема 180 м, вылетом стрелы 81,6 м и максимальной грузоподъемностью 24 т при вылете стрелы 28,6 м.
Число рабочих при возведении оболочки достигает 70 человек. Для подъёма рабочих на высоту используется специальный грузопассажирский подъемник с гидравлическим приводом «Алимак», который обеспечивает высокую скорость подъема и необходимую безопасность использования.
Устанавливаются подъемники относительно просто, путём поднятия секции мачты (обычная длина 1,5м) до потолка клети, при помощи подъёмного крана внутри клети. Такая система позволяет каждой единице быть самоустанав-
Рисунок 2 - Схема подъемно-переставной опалубки «йОКА ЭК175»: 1-опорные катки; 2-щиты опалубки; 3-рабочая площадка; 4-подвесные подмости; 5-распалубочный шпиндель; 6-внутренняя стойка рамы; 7-домкратный стержень.
Монтаж подъемно-переставной опалубки.
1. Установка наружной подъемно-переставной опалубки в каждой секции ствола трубы должна производиться по верхнему проектному радиусу данной секции. Правильность установки наружной опалубки необходимо проверять путем измерения радиусов под всеми винтами механизма радиального перемещения.
2. Количество и чередование типов щитов наружной и внутренней опалубки должны соответствовать монтажным схемам проекта производства работ. Сборку опалубки надлежит вести с применением шаблонов и приспособлений, обеспечивающих точность размеров возводимого сооружения в соответствии с проектом.
3. Щиты опалубки, соприкасающиеся с бетоном при каждой перестановке, должны быть очищены от бетона, раствора и цементного камня, оставшегося на поверхности опалубки, смазаны тонким слоем минерального масла или другими смазками, не загрязняющими поверхность бетона и рабочий шов бетонирования.
4. Монтаж скользящей опалубки и секций самоподъемных подмостей с подъемно-переставной опалубкой должен быть выполнен в точном соответствии со схемами привязки их к осям сооружений, содержащимися в проектах производства работ. К осям сооружения должны быть привязаны также бетоноводы, временные лестницы, грузопассажирские подъемники.
5. Нарушение горизонтальности рабочего пола, уход центра скользящей опалубки от вертикальной оси сооружений, кручение опалубки и другие нарушения должны устраняться немедленно. Методы и приемы устранения нарушений в работе скользящей опалубки должны указываться в проекте производства работ.
Рисунок 3 градирни
Виды наружной и внутренней поверхности
Укладка бетонной смеси.
Бетонирование оболочки градирен производится методом непрерывной кольцевой заливки в скользящей механизированной опалубке «РОКА БК175» (рис.2) с техническими характеристиками: несущая способность 60кН, высота шага заливки до 1,5м, максимальная скорость ветра во время подъёма 72 км/ч, скорость подъема 7мм/мин, наклон +/- 22 градуса, электромеханический привод, системы опалубки дерево, сталь.
Соблюдение проектного угла наклона стенки оболочки обеспечивается изгибом домкратного стержня, арматуры и тремя парами регулировочных роликов на домкратных рамах.
Использование подъемно-переставной опалубки необходимо при возведении тонкостенных железобетонных конструкций градирен, так как она обеспечивает:
1. перемещение элементов без использования крана
2. упрощает очистку опалубки за счет дистанции обратного хода опалубки равной 60 см.
3. предоставляет возможность для подстройки наклона всех лесов при помощи центрального шпинделя
4. благодаря интегрированным в леса фиксаторам арматуры созданы условия для быстрого и простого армирования.
5. Участки бетонирования высотой до 1,5 м при однодневном ритме
6. Высокая безопасность и надежность:
• при повышенных скоростях ветра на больших высотах, поскольку на всех этапах работы она быстро соединяется с сооружением
• благодаря рабочим подмостям с возможностью телескопирования - даже во время перемещения они представляют собой замкнутое и поэтому надежное рабочее окружение.
Литература
1. ВСН 430-82 ММСС СССР «Инструкция по возведению монолитных железобетонных труб и башенных градирен». Москва, 1983 г. (Изд. Минмонтажспецстрой СССР)
2. Сборник ВСН 14-88 «Ведомстенные произодственные нормы расхода материалов в строительстве». Москва, 1989 г. (Изд. Министерсто энергетики и электрификации СССР)
3. М.И.Диамант, Е.М.Белова «Технология возведения сложных сооружений» Кемерово, 2007 г.
4. Л.А.Гамынина, А.С.Денисов, Л.А.Костина «Способы повышения долговечности бетона оболочки башенной градирни». Моска, 1998 г.
5. НИИСК Госстроя СССР "Рекомендации по оценке состояния и усилению строительных конструкций промышленных зданий и сооружений". - М.: Стройиздат, 1989, с.с.50-54
6. С.М.Анпилов «Технология возведения зданий и сооружений из монлитного железобетона» - изд. АСВ, Москва, 2010 г.
7. В.Б.Дубровский «Строительство атомных электростанций», Москва Энергоатомиздат, 1987 г.
The construction of thin-walled concrete structures of
cooling towers on the example of Volgodonsk NPP Mikhalkin A.N., Kacheykina Ch.V., Fakhratov M.A. Moscow state construction university
To cool the nuclear reactor, a device is needed to cool a huge amount of water as a result of contact with atmospheric air, which is called a cooling tower. The cooling tower is one of the most important elements in nuclear power plants, without which it is impossible to generate electricity, and therefore
О R U
£
R
n
they are used in the cooling system, because they are the most efficient from an economic point of view. A tower is a tower that uses unique technologies to ensure the quality, speed and safety of high-rise construction. This article describes the technology of erection of thin-walled reinforced concrete structures of hyperbolic cooling towers: the technology of the device of the reinforcement cage, the technology of installation of the lifting and adjustable formwork, features of lifting mechanisms for high-rise construction, features of the scheme of breakdown of the supporting frame of the structure and the technology of concreting at height.
Keywords: atom, atomic, cooling tower, crane, formwork, reactor, heat exchange, power plant.
References
1. BCH 430-82 MMCC of the USSR "Instruction for construction of monolithic reinforced concrete pipes and cooling towers". Moscow, 1983. (Prod. Minmontazhspetsstroy of the USSR)
2. Collection of BCH 14-88 "Vedomstenny proizodstvenny consumption rates of materials in construction". Moscow, 1989. (Prod. Ministersto of power and electrification of the USSR)
3. M.I. Diamant, E.M. Belova "Technology of construction of difficult constructions" of Kemerovo, 2007.
4. L.A. Gamynina, A.S. Denisov, L.A. Kostina "Ways of increase
in durability of concrete of a cover of the cooling tower". Mosk, 1998.
5. NIISK of the State Committee for Construction of the USSR
"Recommendations about assessment of a state and to strengthening of building constructions of industrial buildings and constructions". - M.: Stroyizdat, 1989, page of page 5054
6. S.M. Anpilov "Technology of construction of buildings and
monlitny reinforced concrete structures" - prod. DIA, Moscow, 2010.
7. V.B. Dubrovsky "Construction of nuclear power plants", Moscow Energoatomizdat, 1987.
