Конфайнмент та спосіб його монтажу

1. Конфайнмент, що містить ряд ферм (1) арочного окреслення з верхніми (2) та нижніми (3) поясами, що збігаються в опорних вузлах (4), кожний з яких має башмак (5), що контактує з фундаментом (6), оснащеним зовнішнім уступом 7, та анкери відриву (9, 10), встановлені симетрично відносно подовжньої осі (8) опорного вузла, а у нижній частині башмака, понад горизонтальною опорною поверхнею фундаменту, виконані подовжні парні прорізи (12) з можливістю пропускання через них згаданих анкерів, причому кожний опорний вузол оснащений встановленими горизонтально на рівні збігу осей поясів ферми елементами для передання зусиль розпору на зовнішній уступ (7) фундаменту та елементами для сприйняття зусиль поперечного зсуву у напрямку, протилежному розпору, а опорні вузли суміжних ферм з'єднані один з одним подовжніми елементами, який відрізняється тим, що він оснащений анкерами подовжнього зсуву (15), встановленими між опорними вузлами (4), у рядах, утворених анкерами відриву (9, 10), причому подовжні елементи, що з'єднують один з одним опорні вузли суміжних ферм, виконані у вигляді подовжніх балок (13), 2 (19) 1 3 78037 4 яких, а також до анкерів відриву (9, 10) фрагменти рознімних стиках (31) та, після висування складеконфайнмента (36, 38, 39, 40) закріплюють між ного конфайнмента у проектне положення сумісно операціями їх висунення, а після завершення повз частиною конструкцій стапеля, нижні кінці стійок ного складання конфайнмента конструкції стапеля (30) стапеля прикріплюють до фундаменту (42) (27) прикріплюють до випусків (32) у останній феконфайнмента. рмі, після чого видаляють з'єднувальні деталі в Група винаходів відноситься до галузі будівництва і призначена для застосування при спорудженні нового безпечного конфайнменту над будівлею четвертого блоку Чорнобильської АЕС, а також може бути використана при спорудженні аналогічних об'єктів. Найближчим до запропонованого за сукупністю ознак є конфайнмент, який містить ряд ферм арочного окреслення з верхніми та нижніми поясами, що збігаються в опорних вузла х. Башмак опорного вузла, подовжня вісь якого проходить через точку збігу осей поясів ферм, контактує з фундаментом, спорядженим зовнішнім уступом. Симетрично відносно подовжньої осі опорного вузла, у два ряди, встановлені анкери відриву у вигляді болтів з гайками. Вони пропущені через подовжні парні прорізи у стальній опорній пластині башмака. Опорні вузли суміжних ферм з'єднані один з одним трубчастим елементом, який проходить через подовжню вісь опорного вузла. Для передання зусиль розпору від опорного вузла на вертикальну поверхню фундаментного уступу служить приварена до елементів башмака горизонтальна жорстка сталева пластина. Для сприймання горизонтальних зусиль протилежного напрямку, якими мають бути передбачені для споруд згаданого призначення на випадок екстремального вітру або смерчу класу F3, служать анкерні болти, пропущені через зовнішній уступ фундаменту. Башмак та протилежні вертикальні та горизонтальна площини фундаменту обладнані тефлоновими пластинами для зменшення сил тертя при насуванні фрагментів конфайнменту при його монтажу. Монтаж відомого конфайнменту включає монтаж краном стапеля, спорядженого жорсткими просторовими вертикальними та горизонтальними зв'язувальними елементами та жорстко закріпленими до фундаменту стапеля стійками, укрупнене складання жорстких об'ємних арочних блоків на стапелі та їх з'єднання у ферму арочного окреслення. Після складання ферми її висувають за межі стапеля, а на стапелі складають чергову ферму та прикріпляють її до попередньо складеної ферми. Між опорними вузлами суміжних ферм установлюють подовжні трубчасті елементи для передання зусиль у подовжньому напрямку при насуванні ферм. Попередньо установлені у фундаменті анкери відриву пропускають через отвори у опорних плитах башмаків ферм. Для зменшення сил тертя при насуванні опорні вузли ферм та протилежні вертикальні поверхні уступів фундаменту та горизонтальну поверхню фундаменту обладнують тефлоновими листами. Після висунення конфайнменту у проектне положення конструкції стапеля демонтують та встановлюють на його обох торцях постійні конструкції торців конфайнменту [Міжнародний консорціум CONSORTIUM BECHTEL/EDF/BATTELLE: Концептуальный проект нового безопасного конфайнмента. Раздел: План осуществления мероприятий на ЧАЭС: чертёж 24774-002-С-141; отчёт FD-302, лист А 7\19. Раздел: План осуществления строительных работ. Документ СР 301 (Ред. «В»), листы 27, 28. Разработано в 2003г.] (Згадані документи прикладені до матеріалів заявки). В охарактеризованій конструкції відомого конфайнменту не передбачені елементи для сприйняття подовжніх зусиль на нього, як у проміжних положеннях, при монтажу насуванням, так і у проектному положенні. Конструкція опорних вузлів вимагає підвищеної точності виготовлення та складання елементів для можливості заведення анкерів відриву у прорізи опорної пластини башмака. Наявність чотирьох площин, вздовж яких діють сили тертя ковзання, потребує підвищеної точності виготовлення та складання конструкцій, що підвищує трудомісткість зведення споруди. Крім того, імовірність заклинювання при насуванні зростає від додаткових згинальних моментів у опорних вузлах, внаслідок ексцентричного прикладення сил тертя при насуванні. Задачею групи винаходів є підвищення надійності конструкції конфайнменту, зниження її матеріаломісткості та трудомісткості виготовлення та монтажу за рахунок надання їй можливості сприймання навантажень у подовжньому напрямку в проектному положенні та на проміжних стоянках при монтажу насуванням завдяки часткової заміни тертя ковзання на тертя кочення при насуванні фрагментів конфайнменту, та за рахунок зменшення згинальних моментів, завдяки більш доречним виконанню та розміщенню елементів опорних вузлів ферм. Для вирішення поставленої задачі у конфайнменті, що містить ряд ферм арочного окреслення з верхніми та нижніми поясами, що збігаються в опорних вузлах, кожний з яких має башмак, що контактує з фундаментом, спорядженим зовнішнім уступом, та анкери відриву, встановлені симетрично відносно подовжньої осі опорного вузла, а у нижній частині башмаку, понад горизонтальною опорною поверхнею фундаменту, виконані подовжні парні прорізи, з можливістю пропущення через них згаданих анкерів, причому кожний опорний вузол споряджений встановленими горизонтально на рівні збігу осей поясів ферми елементами для передання зусиль розпору на зовнішній уступ фундаменту, та елементами для сприйняття зусиль поперечного зсуву у напрямку, протилежному розпору, а опорні вузли суміжних ферм з'єд 5 78037 6 нані один з одним подовжніми елементами, відпоткової заміни тертя ковзання на тертя кочення та відно до винаходу він споряджений анкерами позменшенню згинальних моментів, додаткове змедовжнього зсуву, встановленими між опорними ншення матеріаломісткості та трудомісткості виговузлами, у рядах, утворених анкерами відриву, товлення і монтажу досягається завдяки досягнепричому подовжні елементи, що з'єднують один з ній можливості застосування конструкцій стапеля у одним опорні вузли суміжних ферм, виконані у складі однієї з проектних торцевих стін конфайнвигляді балок, встановлених симетрично прорізам менту. у ба шмаку та жорстко закріплених одна до одної Група винаходів пояснюється кресленнями, де та до анкерів відриву та анкерів подовжнього зсуна: ву, а елементи для передання зусиль розпору на Фіг.1 наведений загальний вигляд конфайнмезовнішній уступ фундаменту виконані у вигляді нту, без торцевих стін, у аксонометричному зогоризонтальних подовжніх балок, якими спорябраженні; джений башмак, котків з вертикально розташоваФіг.2 - схематичне зображення однієї рядової ними осями та рейок, встановлених у подовжньоарочної ферми (пунктиром показані існуючі споруму напрямку з можливістю контактування з ди); встановленими напроти них котками. Фіг.3 - опорний вузол ферми; Доречно спорядити котками горизонтальні баФіг.4 - розріз А-А з Фіг.3; лки башмака, а контактуючі з котками рейки встаФіг.5 - розріз Б-Б з Фіг.3; новити на протилежній вертикальній опорній плоФіг.6 - розріз В-В з Фіг.4; щині уступу фундаменту. Фіг.7 - схема початкового етапу монтажу; Крім того, анкери поперечного зсуву встановФіг.8 - схема об'ємного блоку ферми; лені безпосередньо понад горизонтальною поверФіг.9 - схема подальшого етапу монтажу; хнею фундаменту, з одного або з обох боків від Фіг.10 - етап закінчення монтажу ферм, перед згаданих парних прорізів у башмаках, та з'єднані їх насуванням у проектне положення; поперечними елементами з опорним башмаком. У Фіг.11 - схема торця конфайнменту з боку напорівнянні з відомою конструкцією це більш ефексунення. тивно, як з точки зору зменшення згинального моКонфайнмент містить ряд ферм 1 арочного менту, так і з точки зору зменшення трудомісткості окреслення, з верхніми 2 та нижніми 3 поясами, з'єднання анкерів з башмаком. вісі яких сходяться у осях опорних вузлів 4. БашТакож для вирішення поставленої задачі у маки 5 опорних вузлів 4 оперті на фундаменти 6, способі монтажу конфайнменту, що включає монспоряджені зовнішніми уступами 7. В подовжньому таж краном стапеля, спорядженого жорсткими напрямку, у два ряди, симетрично подовжнім 8 та просторовими вертикальними та горизонтальними поперечним осям опорних вузлів, розміщені анкезв'язувальними елементами та жорстко закріплери відриву у вигляді болтів 9 з гайками 10. ними до фундаменту стапеля стійками, укрупнене У нижніх частинах башмаків 5, симетрично складання жорстких об'ємних арочних блоків на осям 8, співвісно з рядами анкерів 9, 10, утворені стапелі та їх з'єднання у ферму арочного окресокантовані по боках листовими елементами 11 лення, установку елементів ковзання на опорах подовжні прорізи 12, які служать для пропускання ферм та відповідних частинах фундаменту конанкерів при насуванні ферми. По обидва боки від файнменту, установку анкерів відриву напроти прорізів 12, симетрично відносно них, закріплені опорних вузлів ферм, висунення ферми за межі подовжні балки 13, які з'єднують опорні вузли сустапеля, складання чергової ферми, установку міжних ферм вздовж усієї споруди. До верхніх поз'єднувальних елементів між складеними фермаясів балок 13, напроти болтів 9, кріпляться попеми, в тому числі, подовжніх елементів між опорниречні планки 14. ми вузлами ферм, висунення всіх складених ферм Між опорними вузлами ферм, у тих же рядах, у проектне положення, відповідно до винаходу що і анкери відриву, під балками 13, встановлені кінці стійок стапеля виконують з рознімними стианкери подовжнього зсуву 15. Поперечні планки 16 ками, при складанні ферм їх опорні вузли та прозакріплені до анкерів 15 та нижніх поясів подовжтилежні вертикальні стінки фундаментних уступів ніх балок 13. обладнують котками та взаємодіючими з ними Вище подовжніх балок 13, симетрично відноснапрямними рейками, спроможними сприймати но лінії перетинання осей поясів 2, 3 ферми, яка зусилля розпору в фермах конфайнменту, між співпадає з поперечною віссю В опорного вузла, у анкерами відриву встановлюють анкери подовжмежах башмака опорного вузла, закріплені горинього зсуву, до яких, а також до анкерів відриву зонтальні подовжні балки 17. До балок 17 закріпопорні вузли ферм закріплюють на періоди між лені вісі котків 18, напроти яких на вертикальних операціями висунення фрагментів конфайнменту, опорних площинах 19 уступів 7 фундаменту закріпісля завершення повного складання конфайнмеплені рейки 20. Котки 18 можуть бути установлені і нту верхні кінці стійок стапеля прикріпляють до на площинах 19 уступів, а рейки 20 закріплені на останньої ферми конфайнменту, а після висуванбалках 17. ня складеного конфайнменту у проектне положенНижче подовжніх балок 13, з одного або обох ня сумісно з частиною конструкцій стапеля нижні боків башмаку 5, встановлені анкери поперечного кінці стійок стапеля прикріпляють до фундаменту зсуву 21, до яких башмак закріплений поперечнистаціонарного торця конфайнменту. ми елементами 22. Окрім згаданого вище щодо підвищення наПід опорною плитою 23 башмака 5, понад годійності - завдяки забезпеченню сприймання поризонтальною опорною площиною 24 фундаменту довжніх зусиль зсуву, які діють при насуванні, часвстановлені пластини 25 з матеріалу типа тефло 7 78037 8 ну, який має знижений коефіцієнт тертя. Монтаж конфайнменту починають зі зведення Оскільки конфайнмент уявляє собою споруду краном 26 стапеля 27, спорядженого просторовиарочного окреслення з шарнірним сполученням ми вертикальними 28 та горизонтальними 29 зв'яопорних вузлів та фундаментами, опорні вузли зувальними елементами. Верхні та нижній кінці мають передавати на фундаменти таки зусилля: стійок 30 стапеля обладнані рознімними стиками - вертикальну реакцію стиснення від власної 31 для приєднання до, відповідно, випусків 32 у ваги та снігових навантажень; стійках ферм 1, та випусків 33, жорстко закріпле- горизонтальну реакцію розпору від тих же них у фундаменті 34 стапеля. Після зведення станавантажень. пеля 27 здійснюють укрупнене складання жорстких Анкери 21 служать для сприймання зусиль пооб'ємних та арочних блоків 35 та їх з'єднання у перечного зсуву, спрямованих протилежно напряферму арочного окреслення 36. му навантажень від розпору. Паралельно установлюють анкери відриву 9, При навантаженні від вітру напрямки опорних 10 та подовжнього 15 і поперечного 21 зсуву, елереакцій міняються на протилежні, а у зв'язку з тим, менти ковзання 24 з матеріалу типу те флон та що конфайнмент розраховується на 100 років, слід кріплять рейки 20 і вертикальні опорні площини 19. зважати на навантаження від екстремального вітКрім того, поверх горизонтальної поверхні фундару або смерчу класу F3, які можуть утворювати ментів 6 укладають тефлонове покриття 37 на значні зусилля відриву, що передаються на фунвсьому протязі країв фундаменту, вздовж яких даменти 6 через анкери відриву 9, 10, та значні буде здійснюватись насування чергових ферм зусилля подовжнього та .поперечного зсуву, які арочного окреслення. сприймаються подовжніми та поперечними анкеПісля складання елементів ферми 36 її перерами зсуву 15 та 21, відповідно. сувають за межі стапеля та складають чергові об'Подовжні балки 13 служать для: ємні арочні ферми 38, 39 та за допомогою елеме- передання відривних зусиль від конфайнментів 40 приєднують їх до складених попередніх нту на анкери відриву при його розміщенні як у ферм. Після завершення складення останньої об'проектному положенні, так і на проміжних зупинках ємної арочної секції 39 конфайнмент пересувають у процесі насування при укрупнювальному склау проектне положення. данні; При складанні ферм 36, 38, 39 у опорних зо- передання зсувних зусиль при вітрі на торець нах між сегментами 41 встановлюють горизонтаспоруди на анкери подовжнього зсуву 15 у фундальні подовжні балки 17 з котками 18. Після заверментах 6; шення складання ферм конструкції стапеля - сприймання згинальних моментів, що утвоприкріпляють до випусків 32 у останній фермі 39. рюються від сил тертя при насуванні конфайнменПотім видаляють з'єднувальні деталі у верхніх ту. рознімних стиках 31 стійок 30 та, після висунення у Горизонтальні подовжні балки 17 передають проектне положення усіх ферм разом з конструкзусилля розпору на зовнішні уступи 7 фундаменту ціями стапеля, нижні кінці стійок приєднують до 6, як у проектному положенні, так і при насуванні випусків у фундаменті 42 стаціонарного торця конфайнменту. конфайнменту. 9 78037 10 11 Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко 78037 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601