專利名稱:利用具有防腐蝕性的無粘結鋼絲和內窺鏡攝像機的混凝土結構加固用的后張拉裝置及利 ...的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于加固混凝土結構的后張拉裝置及利用它的混凝土結構維護管理方法，更具體地說，涉及顯著改善了維護管理性的后張拉裝置以及維護管理方法，其將由形成有環(huán)氧樹脂等硬覆膜而具有防腐蝕性的無粘結鋼絲構成的鋼絲束插入在導管內，之后， 引入張力進行后張拉，由此能夠排除作為防蝕劑注入導管內的潤滑脂的填充，從而能夠省去在運行中檢查及維護管理檢查時去除及再注入潤滑脂的作業(yè)。特別是，本發(fā)明是為了加固核反應堆安全殼結構的混凝土而做出的。
而且，預應力的引入及核反應堆安全殼結構的架設結束后，將工業(yè)用內窺鏡攝像機投入到導管內，并貫穿導管，通過實時對設置在其內部的鋼絲束的狀態(tài)進行確認，從而改進了以往從導管內拔出潤滑脂和鋼絲束后進行檢查、再將其插入并填充導管內的維護管理方法，提供簡單進行該作業(yè)的裝置以及利用它的維護管理方法
采用本發(fā)明涉及的后張拉體系時，必須采用使用了環(huán)氧樹脂等硬覆膜(不能使用高密度聚乙烯(HDPE)等軟覆膜)的、長期運行穩(wěn)定性得到證明的鋼絲，以防止由于預應力而在鋼絲與鋼絲之間、鋼絲與導管之間產(chǎn)生的壓力以及摩擦現(xiàn)象導致覆膜受損傷。基于無粘結體系的特征，鋼絲覆膜受損傷是發(fā)生腐蝕的直接原因。
背景技術：
鋼筋混凝土是由水泥、砂子、鋼筋等構成的具有代表性的復合材料，由于構成材料的特性，即經(jīng)濟又方便使用，因此，廣泛地使用在建造如核反應堆安全殼結構這樣的大型建筑結構上。但是，其存在兩種致命的缺點，就是使用過程中由于多種原因產(chǎn)生裂紋以及對張力較脆弱。
為了彌補混凝土的對張力脆弱的缺點，使用了在混凝土中預埋鋼筋以使鋼筋來承受張力的鋼筋混凝土結構，但是，還不能完全控制由于多種原因引起的局部張力而產(chǎn)生的裂紋。為了彌補這些缺點，導入了引入預應力的方法，在鋼筋混凝土結構中制作導管，并在其中插入鋼絲束，通過引入張力而預先對結構施加壓力。
預應力根據(jù)引入壓力的時機可區(qū)分為先張拉和后張拉兩種方式，根據(jù)作為拉伸材料的鋼絲束是否與結構粘結來分為粘結體系和無粘結體系。
核反應堆安全殼結構是從外部沖擊中保護反應堆自身的同時，如發(fā)生反應堆冷卻設備或水蒸氣設備破裂等設計假設事故時，抵抗所產(chǎn)生的壓力，以達到防止內部污染物向外部流出為目。因此，不僅要抵抗結構上的外力，還應該確保密封性，所以使用預應力鋼筋混凝土結構來進行建筑。
用于加固核反應堆安全殼結構而使用的預應力，其結構形式采用后張拉方式的無粘結體系，這是由于如果采用粘結方式，在運行中無法通過檢查確認預應力的損失程度，而且，事后也無法補充或改變預應力，所以，無法延長安全殼結構壽命，還可能發(fā)生由附屬設備決定主設備壽命的矛盾。因此，在垂直、水平方向整體環(huán)繞圓頂狀安全殼結構的所有鋼絲束都采用無粘結方式。
用于加固核反應堆安全殼結構的后張拉體系的情況，在導管內填充潤滑脂來取代采用粘結方式的水泥漿，以確保無粘結體系。完全填充至滿灌漿帽內的潤滑脂，對整個后張拉體系起到防腐蝕的作用，當進行鋼絲束的張力測量、腐蝕狀態(tài)檢查等運行中檢查時，去除、廢棄部分或者全部潤滑脂，而檢查結束后，再注入并填充新的潤滑脂。該作業(yè)自身非常繁瑣，還存在產(chǎn)生廢潤滑脂等環(huán)保問題。

發(fā)明內容
現(xiàn)有的用于加固核反應堆安全殼結構的后張拉體系，使用一般鋼絲，并為了防腐蝕采用了在鋼絲束和灌漿帽內填充潤滑脂的方法。因此，為了周期性地進行的運行中檢查， 需要反復進行全部去除和再填充潤滑脂的繁瑣工序。還存在將去除的潤滑脂進行廢物處理的環(huán)保問題。
而且，為了去除常溫下以固體狀態(tài)填充在將近兩百米長的導管內的潤滑脂，主要采用在鋼絲上流通電流的方式加熱至攝氏80度以上的溫度而溶化成液體狀態(tài)進行去除的方法。但是，實際上很難完全去除潤滑脂，所以運行中檢查結束后進行再填充時，發(fā)生新、舊潤滑脂混合，或者產(chǎn)生氣隙等諸多問題。
而且，安全殼結構在夏天被直射光照射時，導管內的潤滑脂溶化接近液體狀態(tài)，此時，潤滑脂從混凝土的裂縫或灌漿帽的空隙等處流出污染安全殼結構的表面，存在影響美觀的缺點。
還有，為了確認構成鋼絲束的鋼絲是否腐蝕，必須要從導管內拔出鋼絲，為此需要如下過程完全釋放鋼絲束的張力，從固定件除去楔子后拔出鋼絲，再次插入鋼絲并進行張拉。這意味著，由于去除已填充的潤滑脂及再填充等難題，需要進行比重新鋪設該鋼絲束更艱難的過程。
本發(fā)明中使用后張拉體系，所述后張拉體系在核反應堆安全殼結構100的用于插入垂直鋼絲束3及水平鋼絲束4的鋼絲束插入用導管30內，插入由涂覆環(huán)氧樹脂等硬覆膜的無粘結鋼絲10構成的鋼絲束11，并且安裝致偏器(Deviator) 14、固定頭27、固定楔子觀之后，使用引入張力用油壓千斤頂弓I入預應力。
而且，除了后張拉用鋼絲束11之外，還具備單獨的能夠設置工業(yè)用內窺鏡攝像機移送用鋼絲50的系統(tǒng)，施工結束后，當在核反應堆運行中進行檢查時，在該移送用鋼絲50 上連接內窺鏡攝像機裝備53，并從相反一側拽拉移送用鋼絲50的方式使內窺鏡攝像機裝備53經(jīng)過導管30，能夠在外部通過監(jiān)視器確認鋼絲束11的狀態(tài)并進行攝像。
而且，在內窺鏡攝像機電纜的后部連接直徑小且較輕的鋼絲繩，能夠以不對內窺鏡攝像機電纜施加負擔的情況下貫穿鋼絲束用導管30，之后，利用該鋼絲繩再次設置為移送內窺鏡攝像機而拉出的移送用鋼絲50。


圖1是本發(fā)明涉及的用于加固核反應堆安全殼結構的后張拉體系的縱剖視圖。
圖2是詳細表示在圖1中的預埋在混凝土內的導管部的放大圖。[0019]圖3是詳細表示在圖1中的鋼絲束固定部的放大圖。
圖4是核反應堆安全殼結構的形狀和本發(fā)明涉及的用于加固核反應堆安全殼結構的后張拉體系以垂直鋼絲束及水平鋼絲束形狀配置的核反應堆安全殼結構的立體圖。
圖5是圖4所示的垂直鋼絲束的縱向配置形狀及水平鋼絲束的橫向配置形狀的縱剖視圖。
圖6是圖4所示的垂直鋼絲束的橫向配置形狀及水平鋼絲束的縱向配置形狀的橫剖視圖。
圖7是設置在固定件喇叭口與護套管的連接部上并起到鋼絲束間距保持裝置作用及內窺鏡攝像機移送用鋼絲位置固定裝置作用的致偏器的詳細立體圖。
圖8是設置在相互連接護套管的每個護套管聯(lián)接器的位置且用于固定內窺鏡攝像機移送用鋼絲的位置的位置固定裝置的導管外部詳細立體圖。
圖9是設置在相互連接護套管的每個護套管聯(lián)接器的位置且用于固定內窺鏡攝像機移送用鋼絲的位置的位置固定裝置的導管內部詳細立體圖。
圖10是將工業(yè)用內窺鏡攝像機裝備與主鋼絲被抽出的移送用鋼絲進行連接的立體圖。
附圖標記
1 核反應堆安全殼結構外墻 2 核反應堆安全殼結構內墻
3 垂直鋼絲束4 水平鋼絲束
5 垂直鋼絲束固定件6 水平鋼絲束固定件
7:水平鋼絲束固定塊10:鋼絲
11 鋼絲束12 護套管
13 護套管聯(lián)接器14 致偏器
15 移送用鋼絲位置固定裝置 16:外部固定用圓形框
17:四角墊圈18 位置固定裝置的緊固用螺母
19 位置固定裝置的緊固用螺栓20 投入或引出移送用鋼絲的管子
21 移送用鋼絲固定楔子22 移送用鋼絲帽
23:固定件喇叭口24:固定件過渡管
25 支承墊板26 墊板
27:鋼絲束用固定頭28:鋼絲固定楔子
29:鋼絲束用固定件帽30:導管
50 內窺鏡攝像機移送用鋼絲51 抽出的主鋼絲
52 內窺鏡攝像機聯(lián)接器53 內窺鏡攝像機裝備
54 有、無線內窺鏡攝像機 55 內窺鏡攝像機附屬設備箱
56 攝像機電纜連接件57 攝像機數(shù)據(jù)線連接件
100 核反應堆安全殼結構101 混凝土面
具體實施方式
下面，參照附圖詳細說明本發(fā)明。首先，本說明書及權利要求
書中使用的術語不能以通常的或詞典中的意思限定，根據(jù)發(fā)明人為了用最好的方法說明其發(fā)明而對術語概念可進行適當定義的原則下，應該解釋成符合本發(fā)明技術思想的意思和概念。因此，本發(fā)明的說明書中所記載的實施例及附圖所示的結構，只是本發(fā)明的實施例，并不代表本發(fā)明的全部技術思想，應理解為本發(fā)明申請中可存在能夠代替這些的多種均等物和變形例。
圖1是本發(fā)明涉及的后張拉裝置的縱剖視圖，圖2是在圖1中的預埋在混凝土內的導管部的放大圖，圖3是在圖1中的鋼絲束固定部的放大圖，圖4是表示用于加固核反應堆安全殼結構的鋼絲束的配置形狀的安全殼結構的立體圖，圖5是圖4的縱剖視圖，圖6是圖4的橫剖視圖，圖7是設置在固定件喇叭口與護套管連接部的作為鋼絲束間距保持裝置的致偏器的立體圖，圖8是設置在用于連接護套管的護套管聯(lián)接器的位置的移送用鋼絲位置固定裝置的外部立體圖，圖9是移送用鋼絲位置固定裝置的內部立體圖，圖10是與移送用鋼絲連接的工業(yè)用內窺鏡攝像機系統(tǒng)的立體圖。
本發(fā)明的后張拉裝置涉及，為加固核反應堆安全殼結構100而在墻體內部配置的垂直鋼絲束3和水平鋼絲束4，其為除了包括后張拉體系的材料選定、構成至現(xiàn)場設置及預應力的引入，還包括架設結束后運行中檢查等的維護管理的總的概念。
本發(fā)明涉及的后張拉裝置，在澆注安全殼結構100的混凝土之前，將護套管12、固定件喇叭口 23、固定件過渡管M、支承墊板25等預埋在混凝土內的部件全部配置在模板內，特別是，配置護套管12時，在利用護套管聯(lián)接器13連接護套管12的每個位置上安裝移送用鋼絲位置固定裝置15，并在移送用鋼絲50通過的孔內貫穿設置尼龍繩。當安全殼結構 100的后張拉體系的預應力處理結束后，利用該尼龍繩能夠設置移送用鋼絲50。設置移送用鋼絲位置固定裝置15時，必須使移送用鋼絲50通過的孔的位置位于鋼絲束11彎曲部的外側，以防止鋼絲束11與移送用鋼絲50互相干涉。
安全殼結構100的混凝土結構建工后，將由包覆有環(huán)氧樹脂等硬覆膜的無粘結鋼絲10制作的鋼絲束11卷搬運到現(xiàn)場，并利用絞車、開卷機插入到垂直鋼絲束3的導管30 及水平鋼絲束4的導管30內，安裝致偏器14、墊板26、固定頭27、固定楔子觀之后，利用拉伸用坐鐵、拉伸用油壓千斤頂引入預應力。在此過程中，本發(fā)明除了使用致偏器14和無粘結鋼絲10與現(xiàn)有的后張拉體系不同之外，其它相同。
之后，不進行填充潤滑脂的作業(yè)，直接蓋上固定件保護帽29，即可結束預應力引入作業(yè)。
接著，抽出移送用鋼絲50的主鋼絲51，利用鋼絲聯(lián)接器與預埋在導管30內的尼龍繩連接，之后，從相反一側拉動尼龍繩，從而將移送用鋼絲50設置在導管30內。
移送用鋼絲50的前端部從相反一側的出口拉出后，在入口側安裝固定楔子21，而在出口側利用千斤頂拉到無夾渣為止，并安裝固定楔子21，之后，在兩側都蓋上移送用鋼絲帽22，從而結束移送用鋼絲50的設置及安全殼結構100的后張拉作業(yè)。
另外，移送用鋼絲50需要保障與鋼絲束11相同的耐久年限。由于移送內窺鏡攝像機裝備53時，多少發(fā)生一些張力，需要使用與鋼絲束11相同的包覆有環(huán)氧樹脂等硬覆膜的無粘結鋼絲10。引入若干張力后，安裝固定楔子21，之后，蓋上移送用鋼絲帽22，以防止移送用鋼絲50掉入導管30內而無法使用。
另外，安全殼結構100完工后，在核反應堆運行時進行的運行中檢查分為兩種，第一是檢查確認鋼絲束11是否發(fā)生腐蝕，第二是確認鋼絲束11的張力損失程度的提升測試。
確認本發(fā)明涉及的后張拉體系的鋼絲束11是否發(fā)生腐蝕，以如下方式進行。艮口，打開移送用鋼絲帽22，將內窺鏡攝像機聯(lián)接器52連接在被抽出的主鋼絲51上，之后，在相反一側使用絞車和鋼絲卷線機牽拉并纏繞移送用鋼絲50，使安裝有內窺鏡攝像機M的攝像機裝備53緩慢地穿過導管30內，同時確認視頻并進行攝像。
在這種情況下，使用有線內窺鏡攝像機M時，在攝像機電纜連接件56上連接攝像機電纜，以接收圖像數(shù)據(jù)；當使用無線內窺鏡攝像機M時，在攝像機電纜連接件56上連接用于設置移送用鋼絲50的鋼絲繩，進行導管內部的觀測作業(yè)。
將內窺鏡攝像機裝備53從相反一側出口拉出后，解除內窺鏡攝像機聯(lián)接器52，并在相反一側入口側的攝像機電纜的末端連接小直徑且較輕的鋼絲繩，從出口側使用電纜卷線機卷繞并拉回攝像機電纜的同時，將鋼絲繩埋設在導管30內。
接著，將鋼絲繩的前端部從出口拉出后，解除與攝像機電纜的連接，而與絞車連接，并與相反一側入口側的卷繞在鋼絲卷軸上的移送用鋼絲50連接，拉動鋼絲繩以使移送用鋼絲50從出口側露出，然后，從而結束鋼絲繩與移送用鋼絲50的交換，以及在導管30內重新埋設移送用鋼絲50的作業(yè)。
接著，如最初設置移送用鋼絲50時一樣，引入若干拉力，并安裝固定楔子21，蓋上移送用鋼絲帽22，從而結束鋼絲束11是否發(fā)生腐蝕的檢查。
確認本發(fā)明涉及的鋼絲束11的張力損失的提升測試，與現(xiàn)有體系不同，只要打開固定件保護帽四，設置安裝有張力測定用坐鐵的張力測定用油壓千斤頂即可，沒有去除潤滑脂等麻煩，能夠直接進行。結束后，只要解除油壓千斤頂，重新蓋上固定件帽四即可，則簡單地結束檢查。
對本發(fā)明涉及的后張拉裝置引入預應力或通過提升測試確認殘留預應力的作業(yè)過程，以及在此使用的設備，均與現(xiàn)有體系相同，因此，本發(fā)明涉及的后張拉裝置不僅可設置在新建的核反應堆安全殼結構100內，還能夠替換已完工并處于運行中的核反應堆安全殼結構100的后張拉體系。
如上所述，本發(fā)明涉及的用于加固核反應堆安全殼結構100的后張拉裝置，能夠由本發(fā)明所屬技術領域：
的技術人員進行多種修改及變更，不僅僅使用在核反應堆安全殼結構100內，還可以使用在儲氣罐、糧食儲存罐、水泥儲存罐以及一般橋梁等的后張拉體系上。應解釋為，本發(fā)明的范圍并不限定于所述的實施例及發(fā)明名稱。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
使用本發(fā)明涉及的后張拉裝置，與使用一般鋼絲構成的鋼絲束的現(xiàn)有的用于加固核反應堆安全殼結構的后張拉體系不同，使用了具有防腐蝕性的、形成有環(huán)氧樹脂等硬覆膜的無粘結鋼絲構成的鋼絲束。因此，導管內不必另行填充作為防腐劑的潤滑脂，從而能夠改善為了運行中檢查去除填充的潤滑脂、進行廢棄處理、運行中檢查結束后再次填充新潤滑脂的過程中所發(fā)生的所有問題。
而且，能夠省去為去除填充的潤滑脂在鋼絲上流通電流來加熱鋼絲的設備和工序，還能夠解決從混凝土裂縫或固定件接合面等流出潤滑脂污染安全殼結構表面的問題。 進一步，能夠解決去除的潤滑脂廢棄過程中發(fā)生的環(huán)境污染問題。
而且，使用固定件保護帽來代替內部充滿潤滑脂的灌漿帽，且不必填充潤滑脂，所以只要打開帽，即可進行確認預應力損失程度的提升測試。提升測試結束后，蓋上帽即可， 因此能夠使殘留預應力的測定過程非常簡單。[0069]另外，使用本發(fā)明涉及的后張拉裝置時，具有如下優(yōu)點不需要為了確認是否發(fā)生腐蝕而去除填充潤滑脂、將鋼絲束從導管拔出進行檢查、再次插入鋼絲束、重新填充潤滑脂的過程。利用內窺鏡攝像機移送用 鋼絲將攝像機投入導管內部，能夠在鋼絲束使用狀態(tài)下容易確認和檢查是否腐蝕的檢查。而且，通過攝像機錄制的圖像，將檢查當時的鋼絲束的狀態(tài)記錄下來，作為長期的管理數(shù)據(jù)進行保管。
而且，本發(fā)明還具有如下優(yōu)點，除了為確保本發(fā)明追求的優(yōu)點而改進的部分項目以外，直接使用了現(xiàn)有體系使用的后張拉體系，從而確保了很好的兼容性，能夠更換已建設而運行中的核反應堆安全殼結構的后張拉體系。
權利要求
1.一種利用無粘結后張拉裝置的混凝土結構維護管理方法，其特征在于，包括如下步驟步驟(a)，將由具有防腐蝕性的無粘結鋼絲(10)構成的鋼絲束(11)插入混凝土內部具備的導管(30)內，并施加預應力，而且，不在導管(30)與鋼絲束(11)之間的空間內填充防腐蝕性物質；步驟(b)，配置攝像機移送用鋼絲(50)，以便將工業(yè)用內窺鏡攝像機裝備(5 投入所述空間內并貫穿導管(30)；步驟(c)，將工業(yè)用內窺鏡攝像機裝備(5 連接在攝像機移送用鋼絲(50)上，拉動攝像機移送用鋼絲(50)，并利用工業(yè)用內窺鏡攝像機裝備(53)觀測鋼絲束(11)是否發(fā)生腐蝕；其中，所述步驟(c)在保持鋼絲束(11)的所述預應力的情況下進行。
2.根據(jù)權利要求
1所述的利用無粘結后張拉裝置的混凝土結構維護管理方法，其特征在于，所述鋼絲(10)上包覆有環(huán)氧樹脂。
3.根據(jù)權利要求
1或2所述的利用無粘結后張拉裝置的混凝土結構維護管理方法，其特征在于，在所述步驟(c)中，對觀測到的鋼絲束(11)的狀態(tài)進行攝像及保存，作為維護管理數(shù)據(jù)使用。
4.一種無粘結方式的后張拉裝置，其特征在于，具有預應力引入用的鋼絲束(11)，其設置在護套管內部，并由具有防腐蝕性的無粘結鋼絲(10)構成；護套管與鋼絲束(11)之間的空間處于未填充有防腐蝕性物質的空的狀態(tài)。
5.根據(jù)權利要求
4所述的無粘結方式的后張拉裝置，其特征在于， 具備設置在固定件喇叭口與所述護套管的連接部上的致偏器(14)， 在所述空間內設置有攝像機移送用鋼絲(50)。
6.根據(jù)權利要求
4或5所述的無粘結方式的后張拉裝置，其特征在于， 所述鋼絲(10)上包覆有環(huán)氧樹脂。
7.根據(jù)權利要求
5所述的無粘結方式的后張拉裝置，其特征在于，所述致偏器(14)具有鋼絲束(11)通過的部分和攝像機移送用鋼絲(50)通過的部分， 攝像機移送用鋼絲(50)通過設置在護套管的連接部上的移送用鋼絲位置固定裝置 (15)而被引導成與鋼絲束(11)互不干涉，具有投入及引出移送用鋼絲(50)的管子(20)，以便將內窺鏡攝像機裝備(5 和攝像機移送用鋼絲(50)投入護套管內。
專利摘要
根據(jù)本發(fā)明，能夠利用包覆有環(huán)氧樹脂等硬覆膜的無粘結鋼絲和工業(yè)用內窺鏡攝像機，顯著地改進混凝土結構、特別是核反應堆安全殼結構的運行中檢查及維護管理的便利性。
文檔編號G21C13/00GKCN102292779SQ201080005416
公開日2011年12月21日 申請日期2010年7月5日
發(fā)明者李賢雨 申請人:李賢雨導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan