一种展翼式可开合屋盖结构
技术领域
本发明属于反应堆钢制安全壳吊装技术领域，特别涉及灵活开合的安全壳屋盖技术。
背景技术
我国新一批的核电站建设重点采用更安全、更先进的第三代核电技术，包括引进的AP1000和自主研发的国和一号等，其中AP/CAP系列核电站反应堆厂房建安的主要特点就是采用了开顶式施工方式，实现了安转工作与土建工作平行开展，主设备模块、钢结构模块、机械模块、大宗材料等物项需在安全壳顶封头就位前，并通过吊装的方式引入到反应堆厂房指定位置。
这种施工方式显著提高了施工效率，缩短建造周期，但由于沿海地区降雨频繁，每年遭遇台风侵袭的概率很高，致使对已吊装物项的保护成为了亟需解决的难题，可开合的临时屋盖结构则成为了解决该难题的主要方式。
已有用于反应堆厂房的可开合临时屋盖结构并不多见，且均未实现将屋盖结构直接安装在钢制安全壳上，无法满足CV多环均能使用的要求，不仅实施困难，而且保护周期较短。以三门AP1000核电项目采用的临时屋盖结构为例，该结构通过立柱支撑在安全壳内侧环吊轨道上，使用过程中出现了抗台风能力弱、拆装及人工开合周期长、干涉物项吊装、膜体积水出现撕裂等一系列问题。
AP/CAP系列核电站反应堆厂房包含了钢制安全壳和钢筋混凝土筒体内外两层，根据核电站型号的不同，钢制安全壳的直径在40～60m之间，厚度在40mm～70mm之间，包括了CVBH、CV环(AP1000分为4环，CAP1400改进为3环)和CVTH，总高度超过了65m。
本发明所公开的一种展翼式可开合屋盖结构及安转方法，不仅结构设计独特新颖，而且进行了多方面的创新优化，包括采用安全性较高的液压开合技术，能够抵抗超强台风，实现了滑移悬挑技术，通过直接安装在安全壳上实现了CV多环均可使用，实现了每天多次且20分钟内快速自动化开合等，以满足核电站吊装和安全性的需求。
发明内容
本发明的目的本发明一种展翼式可开合屋盖结构,能够在安全可靠的前提下实现大面积快速自动化开合，且发明了一种直接安装在钢制安全壳上的加持结构，首次实现了CV多环均可应用的目标，致力于解决AP/CAP系列第三代核电站反应堆厂房建安过程中对已吊装物项的长周期保护问题。
一种展翼式可开合屋盖结构，包括主桁架(4)和连系桁架(5)为屋盖结构的主要受力构件，两个所述主桁架(4)横跨钢制安全壳顶部并平行安装在加持结构(6)上，两个所述连系桁架(5)平行布置在两个所述主桁架(4)之间；
翻转结构(2)对称布置在所述屋盖结构的两侧，并通过铰链(9)与所述主桁架(4)连接，所述翻转结构(2)的下方通过液压系统(10)进行开合操作；在所述主桁架(4)的下方设置液压支撑桁架(12)，用于支撑所述液压系统(10)；覆盖物(7)铺设在所述屋盖结构的表面，用于防风防雨；
滑移天窗布置在两个所述主桁架(4)中间，分上下两层，上层滑移天窗(3)安装在所述主桁架(4)上方，下层滑移天窗(8)安装在所述主桁架(4)的内侧，所述滑移天窗与所述主桁架(4)通过驱动台车(11)在所述主桁架(4)上的轨道内的移动控制所述滑移天窗的滑移；
所述驱动台车(11)与所述滑移天窗通过法兰固定，安装在所述主桁架(4)上。
优选的，所述翻转结构(2)的最大翻转角度为0～120°。
优选的，所述翻转结构(2)和所述滑移天窗的上表面均设置2～20°的坡度。
优选的，所述液压系统(10)用于控制所述翻转结构(2)的开合，每个所述翻转结构(2)至少安装两个一级或二级液压伸缩装置。
优选的，所述液压伸缩装置的运动速度控制在0.5mm/s～10mm/s之间，加速度控制在0.01mm/s2～0.1mm/s2之间。
优选的，所述驱动台车(11)的运动速度控制在10mm/s～200mm/s之间，加速度控制在2mm/s2～20mm/s2之间。
优选的，在所述驱动台车(11)上安装定位和自动刹车装置，使所述滑移天窗准确安全到达指定位置。
优选的，所述滑移天窗至少布置4台所述驱动台车(11)，其中至少2台为驱动型台车，剩余为从动型台车。
优选的，所述翻转结构(2)或所述滑移天窗的开合相对独立。
优选的，所述导轨可采用单轨或双轨，在所述导轨上安装缓冲挡块，所述缓冲挡块可防止所述滑移天窗由于惯性滑出轨道。
优选的，所述屋盖结构通过螺栓或焊接的连接形式固定在所述加持结构(6)上。
优选的，所述覆盖物(7)选择采用膜材。
通过展翼式翻转开合和滑移悬挑开合，实现了自动化大面积开合空间，满足吊装要求。屋盖结构可直接安装在钢制上，且能够通过整体吊装，实现快速拆装。该屋盖结构能够抵抗超强台风，确保使用过程中的安全性可靠性，且能够不同机组反复利用，提高经济性。本发明所公开的屋盖结构可以满足以AP/CAP系列为代表的第三代核电站反应堆厂房建安期间对已吊装物项的保护要求。
附图说明
图1为展翼式可开合屋盖结构总体示意图；
图2为翻转结构一侧打开一侧闭合下的正视图；
图3为展翼式可开合屋盖结构的侧视图；
图4为滑移天窗向外悬挑下的结构俯视图；
图5为驱动台车总体示意图；
图6为翻转结构铰链总体示意图；
图7为加持结构总体示意图；
图8为结构运行控制流程图。
图中，1、钢制安全壳，2、翻转结构，3、上层滑移天窗，4、主桁架，5、连系桁架，6、加持结构，7、覆盖物，8、下层滑移天窗，9、铰链，10、液压系统，11、驱动台车，12、液压支撑桁架。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1～4所示，所述一种展翼式可开合屋盖结构应用于AP/CAP系列第三代核电站反应堆厂房钢制安全壳顶端，能够在安全可靠的前提下实现大面积快速自动化开合，同时满足了吊装和防护的要求，且通过发明了一种安装在钢制安全壳上的加持结构，首次实现了CV多环均可应用的目标。一种展翼式可开合屋盖结构应至少包括屋盖结构、液压动力系统、驱动台车动力系统，以及安装在钢制安全壳上的加持结构。所述屋盖结构至少包含了翻转结构、滑移天窗、主桁架、连系桁架、液压支撑桁架以及覆盖物。翻转结构对称布置在屋盖整体结构的两侧，并通过铰链与主桁架连接，下方与液压系统连接，从而实现翻转结构的翻转开合，最大翻转角度为105°；滑移天窗布置在两个主桁架中间，分上下两层，上层天窗安装在主桁架上方，下层天窗安装在主桁架的内侧，天窗与主桁架通过设置驱动动力机构、轨道和支撑梁实现连接，滑移天窗可通过滑动重叠或向外悬挑来打开吊装入口；主桁架和连系桁架为结构的主要受力构件，两个主桁架横跨钢制安全壳平行安装在加持结构上，两个联系桁架平行布置在两个主桁架之间，主桁架和连系桁架的布置间距需满足吊装的要求；在每个主桁架的下方设置2个液压支撑桁架，用于支撑液压动力构件；覆盖物铺设在屋盖结构的表面，优先地采用膜材。翻转结构和滑移天窗均设置15°的坡度。
所述液压动力系统用于控制翻转结构的开合，单个翻转结构安装两个一级液压伸缩装置，并通过采用同一个控制箱控制，来实现液压装置的同步伸缩；液压伸缩装置完全打开或完全闭合的时间控制在20min以内。
所述驱动台车动力系统用于控制滑移天窗的开合，单个滑移天窗布置8台台车，其中2台为驱动台车，剩余6台为从动台车，台车与滑移天窗通过法兰固定，安装在主桁架上的导轨上，并在每个台车上分别设置限位导向轮。所述驱动台车最远滑动开或合的时间控制在20min以内；在台车上安装定位和自动刹车装置，使天窗准确安全到达指定位置。
所述导轨可采用单轨结构形式，并在导轨上安装缓冲挡块，当滑移天窗执行向外悬挑动作时，缓冲挡块可防止滑移天窗由于惯性滑出轨道。整个屋盖结构的开合均通过自动化控制，且任一翻转结构或滑移天窗的开合均是相对独立的，使屋盖结构的开合更加灵活实用。
如图7所示，屋盖结构通过加持结构直接安装在核岛钢制安全壳顶端，屋盖结构通过螺栓连接的形式固定在加持结构上。加持结构通过螺栓挤压摩擦安装在安全壳上。通过先安装加持结构，再整体吊装屋盖结构的方式实现安装。
所述屋盖结构整体闭合时为了满足抵抗超强台风的要求，展翼式翻转结构通过自动锁定装置固定在钢制安全壳上，滑移天窗通过采用自动锁定装置固定在主桁架上，从而保证整体结构在超强台风作用下的安全性、可靠性。在屋盖结构上面安装部分辅助设施，包括排水设施、融雪装置、升降平台、检修通道、通风设备等。
如图8所示，通过综合控制系统能够快速且安全的实现屋盖结构的自动化开合运行。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。上述实施例或实施方式只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。
