[實用新型]地下核電站核反應堆洞室大跨度穹頂開挖結構

有效

• 申請號: 201520618439.0
• 申請日: 2015-08-17
• 公開（公告）號: CN204877482U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 楊啟貴;張治軍;蘇利軍;劉百興;劉立新;李鋒;張春燕;熊新宇;趙峰;朱學賢
• 申請（專利權）人: 長江勘測規劃設計研究有限責任公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D9/14
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安;安磊

技術領域

本實用新型涉及核電工程技術領域，具體地指一種在核電站開發建設中的地下核電站核反應堆洞室大跨度穹頂開挖結構及開挖方法。

背景技術

我國在“十二五”能源規劃中提出，要加快推進核電建設。在日本福島核事故的影響下，剛從切爾諾貝利陰影中走出的核電產業又陷入了低谷。國家對核電項目的審批更加嚴格和慎重，對核電廠的安全性要求更高。于是，將地面核電站全部或核島部分置于地下的新型地下核電站將為核電發展提供新的途徑。

我國目前研究的第三代商業地下核電站洞室群，其核反應堆洞室穹頂開挖跨度達到約48m，遠大于國內外已有的地下核電站開挖跨度，也大于國內外已有水電站地下洞室的開挖跨度，因此，其開挖工藝是地下核電站可行性的關鍵內容之一。

大跨度地下洞室開挖過程中，其頂拱穩定安全是關鍵。類似穹頂結構，在部分水電站地下調壓井中曾有應用，其開挖施工工藝也是在探索中應用：直接由直徑一端點向對側全面推進；或先沿直徑方向打通導洞，再通過導洞兩側擴挖成形；或先沿穹頂內輪廓打向上盤旋的導洞，再通過導洞自上而下擴挖成形；或先沿半徑打導洞至中心，接向上導洞至頂拱，再自下而上擴挖成形；或扇形對稱擴挖成型。這些開挖工藝可歸納為兩類：垂直向分部向前推進或左右推進或水平向分層推進；且這些開挖工藝主要用于一般跨度穹頂施工，不適應與超大跨度穹頂的開挖。

地下核反應堆洞室超大跨度穹頂開挖如其開挖工藝不當，容易引起工期延誤、質量失控、投資增加、嚴重時甚至會引發安全事故。

實用新型內容

本實用新型的目的就是要解決上述背景技術的不足，提供一種程序簡單、施工方便、安全可靠的地下核電站核反應堆洞室大跨度穹頂開挖結構及開挖方法。

本實用新型的技術方案為：一種地下核電站核反應堆洞室大跨度穹頂開挖結構，其特征在于：包括多個設置在穹頂內部并將穹頂內部圍成多個封閉開挖空間的巖墻，所述巖墻從穹頂輪廓巖面沿豎向延伸至穹頂輪廓拱腳位于的水平面，所述巖墻水平之間設置有間隔，所述巖墻上設有開挖揭露面；還包括從穹頂一處外邊沿直徑方向向穹頂另一處外邊延伸的施工通道，所述施工通道位于穹頂中間位置，所述施工通道將各個巖墻貫通并通向所述巖墻上的開挖揭露面，所述施工通道兩側設置有擴挖掌子面。

優選地，所述穹頂輪廓巖面為弧形狀。

一種地下核電站核反應堆洞室大跨度穹頂開挖方法，其特征在于，它包括以下步驟：

1)在穹頂內部預留多個豎向設置并具有間隔的巖墻，巖墻將穹頂內部圍成多個封閉開挖空間，支護巖墻上的開挖揭露面；

2)開挖位于穹頂中間位置的施工通道，施工通道從穹頂一處外邊沿直徑方向向穹頂另一處外邊延伸，臨時支護位于施工通道兩側的擴挖掌子面；

3)沿施工通道的橫向兩側向穹頂內部對稱開挖，穹頂內部的開挖施工是在相鄰巖墻圍成的封閉開挖空間內進行的，并對已揭露的穹頂輪廓巖面進行支護；

4)各個封閉開挖空間內的開挖施工完成后，至上而下挖除各個巖墻。

進一步地，步驟3)中，穹頂內部的開挖施工是在相鄰巖墻圍成的封閉開挖空間內同步進行的。

本實用新型通過在穹頂內部預留多個具有間距的巖墻，巖墻將穹頂內部圍成多個封閉施工空間，在各個較小的施工空間內進行開挖施工，可臨時減小開挖跨度，并可減小施工過程中圍巖應力水平及變形水平；且由于多個封閉施工空間是同時作業施工，工序間干擾小，可提高施工效率和施工安全。

附圖說明

圖1為地下核電站核反應堆洞室大跨度穹頂開挖結構的示意圖；

圖2為圖1的I－I剖面示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。

本實施例要開挖穹頂的尺寸為直徑48.4m，高度13.4m；針對該穹頂具有超大直徑的特點，從將大直徑的穹頂轉化為較小的施工空間出發，以適應超大跨度穹頂的開挖。