用于預(yù)制件裝配式施工方式的樓宇的壁元件的制作方法
【專利說(shuō)明】用于預(yù)制件裝配式施工方式的樓宇的壁元件
[0001]本發(fā)明涉及一種構(gòu)建為混凝土預(yù)制部件的壁元件，用于建設(shè)建筑物。此外，本發(fā)明涉及一種通過(guò)使用這種壁元件建造的建筑物，尤其是核電站的工作樓或者設(shè)備樓。
[0002]核設(shè)施的安全性方面重要的樓宇(例如容納備用電源機(jī)組的樓宇)目前幾乎僅僅作為就地饒混凝土結(jié)構(gòu)(Ortsbetonkonstrukt1n)來(lái)實(shí)施。在常用的住宅樓建造中經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的預(yù)制件裝配式施工方式在核領(lǐng)域中由于非常高的負(fù)載水平而目前實(shí)際上不能使用。
[0003]樓宇/構(gòu)造物于是必須在那里承受住以下來(lái)自組EVI (內(nèi)部作用)和EVA (外部作用)中的事件的所有負(fù)載和負(fù)載混合:
[0004]正常運(yùn)行:
[0005]一持久負(fù)載
[0006]一可變負(fù)載，包括通過(guò)運(yùn)輸和安裝引起的負(fù)載
[0007]—組合負(fù)載
[0008]通過(guò)外部引起的人員事件產(chǎn)生的影響:
[0009]—爆炸
[0010]一飛行器的墜落
[0011]一外部區(qū)域中的火災(zāi)
[0012]通過(guò)內(nèi)部未曾預(yù)見(jiàn)的事件產(chǎn)生的影響:
[0013]—內(nèi)部火災(zāi)
[0014]一內(nèi)部設(shè)計(jì)的崩塌
[0015]—下落負(fù)載
[0016]—內(nèi)部溢流
[0017]一內(nèi)部爆炸
[0018]不太可能的事件:
[0019]—地震
[0020]一極端的風(fēng)災(zāi)
[0021]—極端的雪災(zāi)和冰災(zāi)
[0022]一龍卷風(fēng)負(fù)載，龍卷風(fēng)襲擊的影響
[0023]一極端的外部溫度
[0024]一極端的洪水
[0025]—極端的降水
[0026]一對(duì)象保護(hù)(Objektschutz)
[0027]—爆炸沖擊波
[0028]—爆炸氣云
[0029]使用預(yù)制部件一一雖然由于由此產(chǎn)生的對(duì)于整個(gè)規(guī)劃、構(gòu)造和建造過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)化和優(yōu)化而被視為完全是所希望的一一在這種情況中迄今遇到顯著的困難并且因此停滯不前。這尤其是因?yàn)槠裨陬A(yù)制件裝配式施工中常用的連接技術(shù)，這些技術(shù)不能滿足核能領(lǐng)域中提出的關(guān)于負(fù)載承受方面的要求，或者不能夠維持在那里遇到的所允許的部件公差并且同時(shí)實(shí)現(xiàn)在施工現(xiàn)場(chǎng)的靈活連接，以及在安裝時(shí)克服取向不精確。
[0030]對(duì)于每個(gè)核電站基本上重新規(guī)劃具有相同功能的相同的樓宇，這一事實(shí)引起了如下思考:如何可以降低規(guī)劃成本和實(shí)施成本。
[0031]一種降低可能通過(guò)如下系統(tǒng)實(shí)現(xiàn):這些系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)借助預(yù)制的模塊來(lái)靈活地規(guī)劃所希望的房間以及其襯里。對(duì)其所基于的考慮是，預(yù)制件建造方式的引入目前尤其是遇到了關(guān)于如下方面的困難:在安裝時(shí)，在各組件之間的力配合的連接，以及克服由此產(chǎn)生的公差，以及尺寸不精確和取向不精確。
[0032]在AREVA NP GmbH的公開(kāi)號(hào)為WO 2012/123067 Al的在先申請(qǐng)中，公開(kāi)了開(kāi)頭所述類型的壁元件，其能夠以簡(jiǎn)單的方式與其他的這種壁模塊組合和連接成為建筑物，特別是樓宇或者樓宇建筑群，該建筑物不僅針對(duì)常見(jiàn)的運(yùn)行負(fù)載而設(shè)計(jì)，而且此外也承受不太可能的極端負(fù)載(單獨(dú)地或者甚至組合地出現(xiàn))，譬如洪水、地震、持續(xù)降雨、冰負(fù)載、風(fēng)負(fù)載、旋風(fēng)、極端環(huán)境溫度、碰撞沖擊、飛機(jī)墜落等等。
[0033]相應(yīng)地，設(shè)計(jì)了一種構(gòu)建為混凝土預(yù)制部件的壁元件(在那里稱為壁模塊)用于建設(shè)建筑物，該建筑物帶有:壁本體，該壁本體具有在其整體上形成規(guī)則的加強(qiáng)格柵的、優(yōu)選分別與壁本體的邊緣平行走向的多個(gè)加強(qiáng)桿，所述加強(qiáng)桿被澆注到壁本體中，其中至少一些加強(qiáng)桿分別基本上從邊緣到邊緣地穿過(guò)壁本體，并且在其端部上設(shè)置有連接元件，所述連接元件構(gòu)建用于與直接相鄰的壁元件的互補(bǔ)的連接元件建立連接。在此，相應(yīng)的連接元件(至少在松開(kāi)的、未與互補(bǔ)的連接元件連接的狀態(tài)中)帶有游隙地或者與關(guān)聯(lián)的加強(qiáng)桿一同可移動(dòng)地連接，使得其在相對(duì)于加強(qiáng)桿的縱向方向垂直的平面中在所有側(cè)都能夠相對(duì)于所設(shè)置的中心位置推移至少2毫米。
[0034]此外描述了一種壁元件作為優(yōu)選的實(shí)施形式，其中壁本體按照三明治結(jié)構(gòu)類型的方式具有外殼、內(nèi)殼和位于其間的芯填充物，其中外殼和內(nèi)殼通過(guò)加強(qiáng)元件抗推拉地相互連接。然而，三明治結(jié)構(gòu)類型的該基本方案在那里并未關(guān)于可能的實(shí)施形式而進(jìn)一步具體化。
[0035]在此，本發(fā)明設(shè)計(jì)的是，其任務(wù)在于，進(jìn)一步改進(jìn)在所述的在先申請(qǐng)中所描述的壁元件。所述壁元件應(yīng)當(dāng)形成由鋼筋混凝土板和接合連接元件構(gòu)成的、模塊化預(yù)制的實(shí)心的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其在將單個(gè)元件連接之后作為整體單元承受在開(kāi)頭所提及的不同負(fù)載情況下的高負(fù)載水平。在此，尤其是應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)一種能夠以可接受的開(kāi)銷建造的、并且針對(duì)所提及的要求而設(shè)計(jì)的、用于鋼筋混凝土板和用于接合連接的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。此外，在將壁元件排列在一起時(shí)，所存在的并且要用現(xiàn)澆混凝土或者其他的填充材料(例如水泥)澆注的縫隙應(yīng)當(dāng)具有盡可能小的容積，使得在施工現(xiàn)場(chǎng)僅僅需要少量的現(xiàn)澆混凝土和模板材料。
[0036]根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過(guò)權(quán)利要求1所述的特征來(lái)解決。
[0037]基本原理的有利的改進(jìn)方案和具體方案由從屬權(quán)利要求以及下面對(duì)實(shí)施例的具體描述中得出。其中分別在簡(jiǎn)化的和示意性的視圖中:
[0038]圖1在透視圖中示出了以三明治結(jié)構(gòu)類型的方式制造的、帶有內(nèi)殼、外殼和芯填充物的壁元件，
[0039]圖2在透視圖中示出了在制造期間在中間階段中壁元件的內(nèi)殼的加強(qiáng)物的構(gòu)造，
[0040]圖3示出了壁元件的縱截面，
[0041]圖4示出了圖3中的局部，
[0042]圖5在透視圖中示出了在澆注包圍加強(qiáng)物的混凝土物質(zhì)之前，壁元件的內(nèi)殼的加強(qiáng)物的構(gòu)造，
[0043]圖6在透視圖中示出了在澆注混凝土物質(zhì)之后壁元件的內(nèi)殼，
[0044]圖7在透視圖中示出了在壁元件的內(nèi)殼和外殼之間的連接，
[0045]圖8在透視圖中示出了在壁元件的內(nèi)殼和外殼之間的連接，其中外殼的混凝土物質(zhì)在圖中被消隱(或者變?yōu)橥该?，
[0046]圖9示出了對(duì)于在壁元件的內(nèi)殼和外殼之間的連接從上方看的俯視圖，
[0047]圖10從上至下分別在透視圖中示出了在連接兩個(gè)并排設(shè)立的壁元件時(shí)的不同中間階段，
[0048]圖11示出了在連接兩個(gè)并排設(shè)立的壁元件時(shí)，即在澆注兩個(gè)壁元件之間的垂直接縫時(shí)的另一中間階段，
[0049]圖12在側(cè)視圖中示出了圖2中所示的加強(qiáng)物的局部，
[0050]圖13在透視圖中示出了在兩個(gè)并排設(shè)立的壁元件的垂直接縫中的接合加強(qiáng)物的細(xì)節(jié)，
[0051]圖14示出了兩個(gè)相疊設(shè)置的壁元件的連接區(qū)域的橫截面，以及
[0052]圖15示出了兩個(gè)相疊設(shè)置的壁元件的連接區(qū)域的縱截面。
[0053]在下文中，所有位置說(shuō)明和方向說(shuō)明如“上”、“下”、“垂直”、“水平”等等都涉及附圖中所示的、壁元件的通常的安裝位置。
[0054]圖1在透視圖中示出了以三明治結(jié)構(gòu)類型的方式制造的、直角平行六面體形的壁元件2，例如用于使用在核電站樓宇中。設(shè)計(jì)用于布置在樓宇的側(cè)壁中并且在通常情況下形成完整的樓層高度的壁元件2具有構(gòu)建為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)殼4、相應(yīng)的外殼6和位于其間的芯填充物8 (例如由高密度混凝土構(gòu)成)。內(nèi)殼4和外殼6分別近似相對(duì)于彼此鏡像地以其他方面相似的方式構(gòu)建，如下面還要進(jìn)一步描述的那樣。在上邊緣上，從外殼4和從內(nèi)殼6伸出多個(gè)連接元件10用于構(gòu)建至位于其上的壁元件(這里不可見(jiàn))的螺栓連接。在壁元件2的(這里被蓋住的)下側(cè)以相應(yīng)的方式布置有與其在功能上互補(bǔ)的連接元件。此夕卜，在內(nèi)殼4和外殼6的相應(yīng)的正面12的區(qū)域中之下存在配合開(kāi)口 14用于在安裝壁元件系統(tǒng)時(shí)實(shí)現(xiàn)擰合。配合開(kāi)口 14分別按照通道的方式穿過(guò)內(nèi)殼4或者外殼6的橫截面。在兩個(gè)側(cè)邊緣上，加強(qiáng)環(huán)/U形彎形物(縮寫U彎形物)16以其弧末端從壁元件2的內(nèi)殼4和外殼6伸出，其設(shè)計(jì)用于構(gòu)建至相鄰的壁元件(這里不可見(jiàn))的連接部。
[0055]圖2示出了壁元件2的內(nèi)殼4的構(gòu)造，在一定程度上在構(gòu)建內(nèi)部加強(qiáng)籠(Bewehrungskorb)時(shí)的第一階段中，尚在饒注混凝土之前。在其右邊的、在完成狀態(tài)中示出的壁元件以及部