ČESKOSLOVENSKÁ SOCIALISTICKÁ REPUBLIKA (19)
S
V Y N Á L E Z
(lij
(SI)
(51) Int. Cl. 2 G 21 C 9/G0
Í22) P ř i h l á š e n o 22 12 74 [21) (PV 8920-74)
(40) Z v e ř e j n ě n o 27 08 76 (53) MDT OŠAD PRO VVNÁLi A OBJEVY
(75) Autor vynálezu
(45) Vy,dáno 15 01 79
621.039.536.2
SEMEN MAUMOVIČ GENIS, MOSKVA, ADOLF .NIKOLAJEVIČ ZIVOV, NIKOLAJ ALEXANDROVIČ PEREJASLAVCEV, IGOR VLADIMIROVIČ SUCHENKO, NADĚŽDA GRIGORJEVNA VASJAGINA a VIKTOR IVANOVIC ŠOCKIJ, KYJEV (SSSR)
(54) Stěna železobetonové t l a k o v é nádoby
1
2
P ř e d m ě t e m vynálezu je tlaková n á d o b a většího obsahu, k t e r á je o c h r a n n ý m pláštěm j a d e r n ý c h r e a k t o r ů j a d e r n ý c h e l e k t r á r e n a může ibýt p l y n o j e m e m nebo nádrží pro jiné účely, přičemž může být v y s t a v e n a vnitřnímu p ř e t l a k u k o l e m 5 a t m ; p ř e d m ě t e m vynálezu je z e j m é n a k o n s t r u k c e stěny takové nádoby. Jedním z n e j d ů l e ž i t ě j š í c h p o ž a d a v k ů kladených n a k o n s t r u k c e j a d e r n ý c h e l e k t r á r e n je z a b e z p e č e n í spolehlivého a b e z p e č n é h o provozu. Dosud n e j v í c e r o z š í ř e n ý m o p a t ř e n í m p r o s p l n ě n í tohoto p o ž a d a v k u je vestavění j a d e r n é h o r e a k t o r u a p r v n í c i r k u l a č n í soustavy — r a d i o a k t i v n í — do h e r m e t i c k y u z a v ř e n é h o o c h r a n n é h o pláště. V p ř í p a d ě p o r u š e n í p o t r u b í n e b o jiné h a v á r i e p r v n í h o c i r k u l a č n í h o systému vyteče t e p l o n o s n á látka do p r o s t o r u o c h r a n n é h o pláště, ve kter é m p r u d c e s t o u p n e t l a k a o c h r a n n ý plášť se p r a k t i c k y stává tlakovou n á d o b o u . Pochopitelně je p r o b e z p e č n o s t nezbytné, aby o c h r a n n ý iplášť stačil zachytit v n i t ř n í p ř e tlak svou pevností, a v š a k navíc musí současně zůstat zachována hermetičnost o c h r a n n é h o pláště. S růstem výkonu jaderných elektráren stoupá t a k é množství t e p l o n o s n ý c h látek a jejich p a r a m e t r y , což m á za n á s l e d e k zvýšení
velikosti vnitřního p ř e t l a k u při h a v á r i i cirk u l a č n í soustavy. V s o u č a s n é době je hlavním k o n s t r u k č n í m m a t e r i á l e m , používaným p r o h o t o v e n í o c h r a n n ý c h plášťů j a d e r n ý c h r e a k t o r ů s e n e r g e t i c k ý m výkonem k o l e m 500 MW a víc e , p ř e d p j a t ý železobeton. Železobetonové o c h r a n n é pláště jadern ý c h r e a k t o r ů m a j í v s o u č a s n é d o i u velmi často válcové stěny, p l o c h é dno a ploché n e b o z a k ř i v e n é zastřešení. P ř e d p ě t í se do b e t o n u stěny zpravidla v n á š í k r u h o v o u p ř í č n o u a p o d é l n o u výztuží, k t e r á je u l o ž e n a v k a n á l c í c h .vytvořených ve stěně. Takovou k o n s t r u k c i o c h r a n n é h o pláště mají reaktory jaderných elektráren v USA a v Kanadě. Bližší podrobnosti o těchto pláštích jsou u v e d e n y v článcích: Kulka F. W a h l — A m e r i c a n p r a c t i c e s in the design of p r e s t r e s s e d c o n t a i n m e n t s t r u c t u r e s (Amer i c k á p r a x e při n a v r h o v á n í p ř e d p j a t ý c h bet o n o v ý c h k o n s t r u k c í n á d o b ) , Journal of the Prestressed Concrete Institute, 1968, str. 40 až 61, a v článku Don. K. C r o m b e r g e r a — V o r g e s p a n n t e S t a h l b e t o n m a n t e l eines Reakt o r s f ů r K e r n k r a f t w e r k „Gine P l a n t " (Předp j a t ý železobetonový plášť r e a k t o r u jaderné e l e k t r á r n y „Gine P l a n t " ) , Civil Engineering, č. 7, 1969. U známých o c h r a n n ý c h plášťů vznikají
17 5 8 4 3
s
io
15
20
25
1 7 5
8
v celém p r ů ř e z u s t ě n y n a p ě t í ,v t a h u , k t e r á m a j í p ř i zvyšování p ř e t l a k u u v n i t ř n á d o b y s v ů j podíl na vzniku t r h l i n a j e j i c h p ř í p a d n é m dalším rozšiřování, vedoucím ke ztrát ě těsnosti o c h r a n n é h o pláště. Při h a v á r i i t e c h n o l o g i c k é h o zařízení je t a k o v á z t r á t a těsnosti o c h r a n n é h o p l á š t ě k r a j n ě nebezpečná, protože p a k může dojít k z a m o ř e n í okolí r a d i o a k t i v n í m i l á t k a m i . P ř e d p ě t í stěny obvodového o c h r a n n é h o pláště zvyšuje její odolnost proti v z n i k u t r h lin. Při n e p ř e s n é m nebo c h y b n é m prognost i c k é m odhadu, jak vysoké h o d n o t y .vnitřního p ř e t l a k u m o h o u uvnitř nádoby v z n i k n o u t při h a v a r i j n í s i t u a c i nebo při výskytu jiných n e p ř í z n i v ý c h f a k t o r ů , však ani z t o h o t o odihadu o d v o z e n é p ř e d p ě t í n e m ů ž e dát plnou z á r u k u , že t r h l i n k y ve s t ě n ě n e m o h o u vzniknout. Známé o c h r a n n é pláště se d o s u d vytvářejí z m o n o l i t i c k é h o železobetonu. Zvýšení s t u p n ě z p r ů m y s l n ě n í výstavby o c h r a n n ý c h plášťů vývojem k o n s t r u k c í tlakových n á d o b z p r e f a b r i k o v a n ý c h železobetonových dílců si v y ž a d u j e vyřešení styčníku, ve k t e r é m by sousední p r e f a b r i k o v a n é dílce byly k sobě tlačeny. Zvláště p e r s p e k t i v n í jsou t l a č n é styčníky, v nichž jsou dílce n a v z á j e m spojovány šroubovými spoji, protože ty se m o h o u montovat pomocí m e c h a n i z o v a n é h o n á ř a d í . Známy jsou p ř í r u b o v é s p o j e s t y k o v a n ý c h p r e f a b r i k o v a n ý c h dílců, s p o j o v a n ý c h n a sraz s tlačenou styčnou spárou, k t e r é jsou o p a t ř e ny p ř í r u b a m i s p o j e n ý m i n a v z á j e m p ř e d p j a t ý mi šrouby; tyto spoje však n e j s o u příliš .vhodné p r o n á d o b y sloužící jako o c h r a n n ý plášť, p r o t o ž e š r o u b y u m í s t ě n é n a v n i t ř n í s t r a n ě pláště nádoby jsou těžko p ř í s t u p n é nebo dokonce nejsou vůbec p ř í s t u p n é , čímž je z n e m o ž n ě n a jejich k o n t r o l a za provozu a d o d a t e č n é p ř e d p í n á n í nebo d o t a h o v á n í . Úkolem vynálezu je o d s t r a n ě n í n e d o s t a t k ů dosud z n á m ý c h k o n s t r u k c í t l a k o v ý c h n á dob. Vynález řeší k o n s t r u k c i stěny železobetonové tlakové nádoby, jejíž k o n s t r u k č n í provedení b.y bylo t a k o v é h o c h a r a k t e r u , aby odolávalo vzniku t r h l i n a bylo b e z p e č n é nejen za b ě ž n é h o provozu, ale t a k é při haváriích. Tento úkol je vyřešen k o n s t r u k c í stěny podle vynálezu, jejíž p o d s t a t a spočívá v tom, že s e s t á v á ze dvou částí, z v n ě j š í části, odpovídající svým t v a r e m t v a r u části pláště nádoby a p ř e d p j a t é , a z v n i t ř n í části, k t e r á je s e s t a v e n a z p r e f a b r i k o v a n ý c h zakřiven ý c h dílců, k t e r é svými o k r a j i p ř i l é h a j í těsn é k sobě a jejichž povrchové p l o c h y jsou iklenutou částí p o v r c h u r o t a č n í h o tělesa a jsou o b r á c e n y v y k l e n u t o u s t r a n o u do^ a i t ř nádoby. U n á d o b , j e j i c h ž plášť m á tvar m n o h o s t ě n u s povrchem, k t e r ý je možno vepsat do kulové plochy, m a j í zakřivené p r e f a b r i k o v a n é dílce v n i t ř n í části plášťové s t ě n y s výhodou tvar s f é r i c k ý c h kupolí. S f é r i c k é k u p o l e mohou být vytvořeny ja-
43
4
3
s
w>
15
20
35
30
35
«
«
50
55
«o
cs
ko p r e f a b r i k o v a n é železobetonové dílce, kter é jsou p ř i p o j e n y k n a v z á j e m s p o j e n ý m ploc h ý m železobetonovým dílcům vnější části nádoby, p ř i č e m ž s p o j e n í p ř e d p j a t ý c h dílců je n a sraz, s t l a k o v ý m n a p ě t í m ve s t y č n é spáře. Stěna tlakové n á d o b y t a k é v jiném p ř í p a dě m ů ž e mít t v a r p l á š t ě p r a v i d e l n é h o h r a n o l u ; p r e f a b r i k o v a n é dílce její vnitřní části p a k m a j í tvar o b l o u k o v ý c h kleneb. Obloukové nebo válcové klenby, vytvořen é z p r e f a b r i k o v a n ý c h k l e n u t ý c h železobetonových dílců, se m o n t u j í na sraz, přičemž ve styčné s p á ř e mezi s o u s e d n í m i k l e n u t ý m i železobetonovými dílci je n a p ě t í v tlaku. P ř e d p j a t é železobetonové dílce, z n i c h ž se hotoví vnější č á s t stěny, mohou mít f o r m u žebrových desek, o jejichž k r a j n í ž e b r a jsou opřeny k l e n u t é dílce v n i t ř n í části stěny. P ř e d p j a t é železobetonové dílce, z nichž s e s t á v á vnější část stěny, mohou mít t a k é f o r m u desek ú h e l n í k o v é h o profilu, jejichž r a m e n a spolu svírají t u p ý úhel a n a v n i t ř n í s t r a n ě desky je žebro, o k t e r é jsou o p ř e n y k l e n u t é dílce. Tlakový spoj, s p o j u j í c í p ř e d p j a t é dílce vyt v á ř e j í c í .vnější část stěny, může mít n ě k o lik r ů z n ý c h k o n s t r u k č n í c h p r o v e d e n í ; jedno z n i c h p ř e d s t a v u j e s p o j e n í šrouby, vloženými do k a n á l k ů v t ě l e s e c h s p o j o v a n ý c h dílců. Šrouby jsou uloženy ve dvou n a v z á j e m se křížících s m ě r e c h od h r a n y jednoho dílce k o p a č n é h r a n ě s o u s e d n í h o dlíce, k o p a č n é h r a n ě jeho s t y č n é p l o c h y . Ve spoji jsou s výhodou použity š r o u b y s podlouhlými hlavami, p r o d l o u ž e n ý m i ve s m ě r u k o l m é m n a p o d é l n o u osu šroubu, p ř i č e m ž spojovací šrouby jsou uloženy v k a n á l c í c h , jejichž p r o f i l je přizpůsoben t v a r u tolav šroubů, a k a n á l k y jsou n a jedné s t r a n e u k o n č e n y vybráními, t v a r e m přizpůsobenými t v a r u hlavy šroubu, k t e r á je v n ě m zak l e s n u t a . Tato v y b r á n í jsou v y t v o ř e n a kolmo k ose k a n á l k u a slouží k u c h y c e n í jedn o h o konce, hlavy š r o u b u . V tělesech p r e f a b r i k o v a n ý c h dílců, k t e r é jsou n a v z á j e m spojovány, m o h o u být zabetonovány š r o u b o v é matice, do k t e r ý c h jsou při montáži z a š r o u b o v á n y spojovací šrouby. P ř e d m ě t e m v y n á l e z u je tedy v p o d s t a t ě .vytvoření stěny železobetonové n á d o b y ze dvou částí, z nichž v n ě j š í je p ř e d p j a t a a •vnitřní je o p ř e n a o v n ě j š í část. Vnitřní část stěny n á d o b y podle vynálezu je v y t v o ř e n a z p r e f a b r i k o v a n ý c h z a k ř i v e n ý c h dílců, u nichž se roviny p r o l o ž e n é jejich o k r a j o v ý m i částmi n a v z á j e m p r o t í n a j í , v n i t ř n í p o v r c h o v é plochy k a ž d é h o z n i c h jsou o b r á c e n y dovnitř nádoby a tvoří č á s t konvexního povrchu r o t a č n í h o tělesa; tyto dílce z a b e z p e č u j í vysokou odolnost stěny proti vzniku trhlin e k . To vyplývá z n á s l e d u j í c í c h úvah. Působí-li v n á d o b ě h y d r o s t a t i c k ý tlak, jsou zakřivené dílce v n i t ř n í části stěny, k t e ré mají u nádoby s tvarem mnohostěnu tvar sférických kupolí a u nádob s tvarem pra-
11
1 7 5 8 4 3
videlného h r a n o l u jsou v á l c o v ě k l e n u t é , v trvale t l a č e n é m stavu, p ř i č e m ž jsou tím více p ř i t l a č o v á n y jeden k d r u h é m u , čím větší je v n i t ř n í p ř e t l a k . Ve v n i t ř n í c h dílcích, k t e r é jsou trvale v t l a č e n é m stavu, n e m o h o u za provozu a n i v h a v a r i j n í c h situacích vzniknout žádné trhliny. U n á d o b se stěnami ze železobetonových p r e f a b r i k o v a n ý c h dílců s e d o s á h n e p ř e d p ě tí celé v n ě j š í části stěn j e d n a k p ř e d p ě t í m jednotlivých dílců při výrobě, j e d n a k n a pětími v t l a k u , působícími ve s t y č n ý c h spár á c h m e z i sousedními n a v z á j e m spojovanými dílci. Nejvýhodnějšíai t v a r e m n á d o b y je m n o h o stěn, k t e r ý je možno v e p s a t do kulové plochy, p r o t o ž e u tohoto typu n á d o b m a j í v n ě j ší dílce s t ě n y stále s t e j n ý t v a r . Při podep ř e n í z a k ř i v e n ý c h dílců v n i t ř n í části stěny n a p l o c h ý c h dílcích její v n ě j š í části působí podporové reakce na hranách mnohostěnu a vyvolávají v plochých dílcích v n ě j š í části stěny p o u z e n a p ě t í v t a h u , k t e r á je m o ž n é k o m p e n z o v a t p ř e d p ě t í m ; v p l o c h ý c h dílcích n e v z n i k á ž á d n é n a m á h á n í v o h y b u , jako je tomu u z a k ř i v e n ý c h f o r e m dílců .vnější části obvodové stěny. P o d o b n á s i t u a c e vzniká t a k é u t l a k o v é nádoby, jejíž stěna je v y t v o ř e n a ve f o r m ě pravidelného hranolu. Princip v y t v á ř e n í železobetonové t l a k o v é nádoby z m o n t o v a t e l n ý c h dílců u m o ž ň u j e použití r o z l i č n ý c h m o n t á ž n í c h p o s t u p ů p r o s e s t a v o v á n í jednotlivých dílců a pro vytvář e n í v z á j e m n ý c h styků. Vztah g e o m e t r i c kých c h a r a k t e r i s t i k dílců v n ě j š í části a vnitřní části stěny je volen t a k , aby p o d d a j nosť v n i t ř n í c h dílců z a b e z p e č o v a l a i v k r a j n í c h m e z n í c h stavech ve s t y č n ý c h s p á r á c h napětí v tlaku. Spoje p r e f a b r i k o v a n ý c h železobetonových dílců v n ě j š í části stěny t l a k o v é n á d o b y n a sraz s tlakovým n a p ě t í m ve styčné s p á ř e , v y t v o ř e n é h o s pomocí s v o r n í k ů uložených v p r ů b ě ž n ý c h k a n á l c í c h v y t v o ř e n ý c h ve spojovaných dílcích, se použije v tom p ř í p a d ě , je-li m o ž n o do svorníků v n é s t n a p ě t í zařízením u m í s t ě n ý m n a v n ě j š í s t r a n ě n á d o b y . Použitím š r o u b ů s h l a v o u p r o t a ž e n o u ve s m ě r u k o l m é m o a podélnou osu š r o u b u do p o d l o u h l é h o tvaru, k t e r é p r o c h á z e j í k a n á l k e m v dílci, jehož p r ů ř e z je p ř i z p ů s o b e n tvaru hlavy šroubu, a u c h y c e n í hlavy se provádí p o o t o č e n í m a z a k l e s n u t í m do t v a r o vého v y b r á n í v y t v o ř e n é h o v k a n á l k u , je u m o ž n ě n o ' v y j í m á n í a .výměna šroubů. Není-li žádoucí, aby styčnou s p á r o u mezi stykovanými s o u s e d n í m i dílci p r o c h á z e l y k a n á l ky, k t e r é jsou .v celé své délce průchozí, je možno k a n á l k y n a j e d n o m k o n c i zaslepit a v z a s l e p e n é m konci vytvořit v y b r á n í p r o pootočení a zaklesnutí p o d l o u h l é hlavy šroubu, p o p ř í p a d ě je možno do z a s l e p e n é h o konce k a n á l k u zabetonovat matici; do jejího v n i t ř n í h o závitu s e z a š r o u b u j e k o n e c spojovacího š r o u b u n e b o svorníku.
s
io
i5
20
«
30
55
45
50
5s
eo
es
134
Příklad p r o v e d e n í stěny t l a k o v é nádoby podle vynálezu je zobrazen n a p ř i p o j e n ý c h výkresech. Na obr. 1 je z n á z o r n ě n v p o h l e d u celý plášť nádoby, k t e r ý má tvar p r a v i d e l n é h o m n o h o s t ě n u a slouží jako o c h r a n n ý plášť j a d e r n ý c h r e a k t o r ů , n a obr. 2 je z n á z o r n ě n a v řezu část p l á š t ě z obr. 1, p ř i č e m ž řez je v e d e n podle čáry II—II z o b r . 1, n a obr. 3 je z n á z o r n ě n celkový pohled n a v n ě j š í dílec stěny nádoby, n a obr. 4 je celkový axonom e t r i c k ý p o h l e d n a p r e f a b r i k o v a n ý železobetonový dílec vnitřní části nádoby. Na obr. 5 je z n á z o r n ě n a v a x o n o m e t r i c k é m p o h l e d u část stěny t l a k o v é nádoby, k t e r á má tvar p r a v i d e l n é h o v í c e b o k é h o h r a n o l u , n a obr. 6 je z n á z o r n ě n a jiná v a r i a n t a téže stěny, n a obr. 7 je z n á z o r n ě n pohled n a část v n ě j š í h o p l á š t ě stěny t l a k o v é n á d o b y .v místě styčné spáry, n a obr. 8 je z n á z o r n ě n p ř í č n ý řez s t y č n o u s p á r o u ve s t ě n ě nádoby, který je v e d e n rovinou VIII—VIII z obr. 7, n a obr. 9 je z n á z o r n ě n a .v p o h l e d u část stěny s tlačnou s p á r o u jiné k o n s t r u k č n í v a r i a n t y , n a obr. 10 je z n á z o r n ě n a s t ě n a n á d o b y v řezu rovinou X—X z obr. 9 a n a obr. 11 až 14 jsou z n á z o r n ě n y r ů z n é v a r i a n t y k o n s t r u k č n í h o u s p o ř á d á n í s t y č n é s p á r y a řezy p r e f a b r i k á t y vnější části stěny, v e d e n é kolmo k e s t y č n é s p á ř e . Na obr. 15 je z n á z o r n ě n a č á s t p r e f a b r i k o v a n é h o dílce p r o vytvoření v n ě j š í části stěny a pohled n a styčnou stěn u v místě vyústění k a n á l k u p r o spojovací š r o u b , k d e k a n á l e k je z a k o n č e n v y b r á n í m p r o p o d l o u h l o u h l a v u šroubu. Prvním k o n k r é t n í m p ř í k l a d e m t l a k o v é n á doby podle vynálezu je k o n s t r u k c e o c h r a n n é h o pláště, k t e r á je .vytvořena ve t v a r u m n o h o s t ě n u , jehož p o v r c h je m o ž n o v e p s a t do kulové plochy. Stěna pláště, k t e r ý je o c h r a n n ý m p l á š t ě m j a d e r n é h o r e a k t o r u , je v y t v o ř e n a ze dvou částí, z v n ě j š í části a v n i t ř n í části. Vnější část sestává z r o v i n n ý c h p ř e d p j a t ý c h železobetonových desek 1 (obr. 1 až obr. 3) a v n i t ř n í část stěny je s e s t a v e n a z kupolovitých dílců 2 (obr. 2, obr. 4], k t e r é svými o k r a j i k sobě t ě s n ě p ř i l é h a j í a jsou o p ř e n y o železobetonové desky 1 v n ě j š í části tafc, že jejich konvexní s t r a n y jsou o b r á c e n y dov n i t ř tlakové n á d o b y . Každý z kupolovitých dílců 2 v n i t ř n í části m á t v a r k u p o l e , k t e r á je n a obvodě omezen a rovinnými p l o c h a m i 3, v p o d s t a t ě kolrnými k rovině p r o l o ž e n é obvodem dílců 2; rovinnými p l o c h a m i 3 p ř i l é h a j í s o u s e d n í kupolovité dílce 2 k sobě. Při montáži t a k o v é h o pláště n á d o b y podle vynálezu se n e j p r v e n a p ř e d e m zhotov é n o u základovou k o n s t r u k c i uloží svými r o v i n n ý m i o k r a j o v ý m i s t r a n a m i z á k l a d n í železobeLonové desky l a k nim se p o t o m šikmo p ř i k l á d a j í další železobetonové desky 1, v y t v á ř e j í c í p r v n í vrstvu n e b o p r v n í p a t r a m n o h o s t ě n u . Všechny desky 1 se n a v z á j e m s p o j u j í šrouby ve styčnících, z n á z o r n ě n ý c h n a ohr. 7 až 14.
1 7
5 8 4 3
7
8
Další fází p o s t u p u je m o n t á ž d r u h é vrstvy železobetonových desek 1 v n ě j š í části stěny, po níž se n a sestavené desky 1 první vrstvy, k t e r é již začínají v y t v á ř e t z á r o d e k s k o ř e p i n o v é nádoby, m o n t u j í kopulovité dílce 2 vnitřní části stěny, k t e r é se p ř i p o j u j í k železobetonovým d e s k á m 1 n ě k t e r ý m ze z n á m ý c h d r u h ů spojů, n a p ř í k l a d p ř i v a ř e n í m kovových s p o j o v a c í c h destiček a vložek. Po s m o n t o v á n í železobetonových desek 1 třetí vrstvy se m o n t u j í kopulovité dílce 2 d r u h é vrstvy a s t e j n ý m p o s t u p e m se p o k r a č u j e dále. Před osazením železobetonových desek 1 poslední vrstvy a u z a v í r a c í desky je t ř e b a d o p r a v i t dovnitř n á d o b y všechny p r e f a b r i k o v a n é kopulovité dílce 2 v n i t ř n í části stěny n á d o b y . Pro p r ů c h o d obsluhujícího p e r s o n á l u a p r a c o v n í k ů a pro dopravu m a t e r i á l u jsou •ve stěně nádoby v y n e c h á n y p r o s t u p y . Druhým p ř í k l a d e m p r o v e d e n í t l a k o v é n á doby jako o c h r a n n é h o p l á š t ě r e a k t o r u podle vynálezu je nádoba, jejíž plášťová p l o c h a má t v a r p l á š t ě p r a v i d e l n é h o h r a n o l u . Stěna t a k o v é h o o c h r a n n é h o p l á š t ě sestává ze dvou částí, z vnější části a v n i t ř n í části. Její vnější č á s t je s e s t a v e n a z p ř e d p j a t ý c h železobetonových dílců ve f o r m ě žebrových d e s e k 4 (obr. 5), k t e r é jsou n a o k r a j í c h opat ř e n y žebry 5, n e b o ve f o r m ě ú h e l n í k o v ý c h desek 6 (obr. 6), jejichž p ř í č n ý p r ů ř e z sestává ze dvou r a m e n , k t e r á spolu s v í r a j í t u p ý úhel a ve vrcholu, kde s e o b ě r a m e n a protínají, je z vnitřní s t r a n y v y t v o ř e n o s t ř e d ní žebro 7. Vnitřní část stěny je v y t v o ř e n a z válcových k l e n u t ý c h desek 8, jejichž o k r a j e jsou o p ř e n y o ž e b r a 5, 7 žebrových d e s e k 4 n e bo ú h e l n í k o v ý c h desek 6. Při m o n t á ž i t a k o v é h o o c h r a n n é h o pláště se p o s t u p u j e tak, že na p ř e d e m z h o t o v e n é základové k o n s t r u k c i s e n e j p r v e sestaví všechny žebrové desky 4, p o p ř í p a d ě úhelníkové desky 6 t ě s n ě vedle s e b e . Pro s p o j e n í žebrových desek 4 nebo ú h e l n í k o v ý c h d e s e k S se použije n ě k t e r ý ze s t y č n í k ů zobrazen ý c h n a obr. 7 až 14, k t e r ý m i s e d o s á h n e p ř í č n é h o stlačení, působícího t a n g e n c i á l n ě po obvodě. Potom se uloží válcové k l e n u t é desky 8 vnitřní části s t ě n y tak, že jejich o k r a j e jsou o p ř e n y o ž e b r a 5, 7 vnější části s t ě n y ; vzáj e m n é s p o j e n í je provedeno n ě k t e r ý m ze z n á m ý c h d r u h ů spojů, n a p ř í k l a d p o m o c í přiv a ř e n í kovových vložek n e b o destiček. K ú p l n é m u dokončení m o n t á ž e o c h r a n n é h o p l á š t ě ještě chybí p ř i p e v n i t n a dohotov e n o u s t ě n u kryt, který může být j e d n a k plochý, j e d n a k zakřivený, válcový. Potom se vnese do stěny podélné n a p ě t í p o m o c í výztužných tyčí, k t e r é jsou uloženy v d u t i n á c h mezi p l o c h ý m i vnějšími a z a k ř i v e n ý m i vnitrními dílci stěny a z a k o t v e n y v z á k l a d o v é konstrukci, popřípadě v zastřešení a předep n u t y n ě k t e r ý m ze z n á m ý c h p ř e d p í n a c í c h zařízení a p o s t u p ů . Na rozdíl od o c h r a n n é h o pláště, jehož
stěny jsou vytvořeny ve tvaru p r a v i d e l n é h o h r a n o l u , jeví se o c h r a n n ý plášť v y t v o ř e n ý ve tvaru m n o h o s t ě n u , jehož p o v r c h o v á ploc h a může být v e p s á n a do kulové plochy, m n o h e m p e r s p e k t i v n ě j š í a rentabilnější, protože jimi z a c h y c o v a n é n a p ě t í od v n i t ř n í h o h y d r o s t a t i c k é h o t l a k u má hodnotu d v a k r á t menší, než je tomu u p o d é l n ý c h napětí, vznik a j í c í c h ve s t ě n ě nádoby, k t e r á m á tvar pravidelného hranolu. Nyní si p o d r o b n ě j i .všimneme k o n s t r u k c í styčníků jednotlivých p r e f a b r i k o v a n ý c h dílců. Pro v y t v á ř e n í t l a k o v ý c h spojů s o u s e d n í c h dvou železobetonových desek 9, 10 (obr. 7 až 14) se při výrobě v jejich t ě l e s e c h vytvoří k a n á l k y 11, p r o b í h a j í c í šikmo ke styčn ý c h p l o c h á m a šikmo k povrchovým ploc h á m železobetonových dílců. Kanálky 11 jsou v železobetonových d e s k á c h u s p o ř á d á ny tak, že při přiložení spojovaných dílců svými čelními s t ě n a m i k sobě jsou k a n á l k y u s p o ř á d á n y ve dvou n a v z á j e m se křížících s m ě r e c h a p r o b í h a j í od h r a n y 12 p r v n í železobetonové desky 9 k protilehlé h r a n ě 13 d r u h é železobetonové desky 10 a p r o c h á z e jí p ř i t o m čelní plochou obou desek 9, 10, k t e r á je u p r a v e n a p r o s p o j n a sraz. Kanálky 11 v železobetonových d e s k á c h 9, 10 m o h o u být buď průběžné, jak je znáz o r n ě n o n a obr. 7 až 10, 13 a 14, n e b o m o h o u být vytvořeny j a k o j e d n o s t r a n n ě z a s l e p e n é k a n á l k y 11', jak je z n á z o r n ě n o n a obr. 11 a 12. Spoj železobetonových desek 9, 10 se vytváří vložením spojovacích š r o u b ů 14 (obr. 7, 8) do k a n á l k ů 1 1 v d e s k á c h 9, 10 a jejich u t a ž e n í m pomocí c e j c h o v a n ý c h n á s t r o jů a zařízení u m í s t ě n ý c h na vnější s t r a n ě t l a k o v é n á d o b y podle vynálezu. Velikost p ř e d p ě t í š r o u b ů 14 ve s p o j í c h se stanoví výpočtem a jeho h o d n o t a m á být taková, aby styk byl p ř e d e p n u t n e j m é n ě n a t a k o v o u velikost, aby ve styčných s p á r á c h bylo n a p ě t í v t l a k u n e j m é n ě t a k velké jako ve s t y k o v a n ý c h železobetonových d e s k á c h 9,10. Pro zabezpečení těsnosti styků jsou dílce spojovány s a m o s v ě r n ý m i šrouby 14; p ř i t o m n e j l e p š í c h výsledků se d o s a h u j e u s p o j ů s k a n á l k y 11* j e d n o s t r a n n ě zaslepenými. Může-li dojít k p o š k o z e n í š r o u b ů 14, při k t e r é m je n e z b y t n á jejich výměna, je výh o d n é použít p r o vytvoření styku š r o u b ů s podlouhlou hlavou, k t e r á je p r o t a ž e n a ve s m ě r u k o l m é m n a p o d é l n o u osu š r o u b u (na v ý k r e s e c h n e n í t a k o v ý šroub s a m o s t a t n ě z o b r a z e n ) . Příčný p r ů ř e z k a n á l k u 1 1 p r o takový š r o u b je t v a r e m p ř i z p ů s o b e n tvaru hlavy a na styčných plochách spojovaných dílců jsou k a n á l k y t o h o t o p r o f i l u . Na lícn í c h p l o c h á c h s p o j o v a n ý c h dílců jsou u vyú s t ě n í k a n á l k ů 11 vytvořena do s t r a n vyb r á n í 15 (obr. 9, 10, 15), k t e r á j e d n a k svým t v a r e m o d p o v í d a j í t v a r u hlav šroubů, jedn a k jsou u s p o ř á d á n a kolmo k ose k a n á l k u 11, aby v n i c h mohly být zachyceny h l a v y
5
2
°
30
«
«
«
50
ss
6"
M
1 7 5 8 4 3
10
a
š r o u b ů 14, k t e r é se v t l a č e n é m styku n a c h á zejí. Osazování a vyjímání s p o j o v a c í c h š r o u b ů 14 se p a k v t a k o v ý c h p ř í p a d e c h m ů ž e prov á d ě t p o u z e z jedné s t r a n y s t ě n y tlakové s nádoby. Ve spojích, ve k t e r ý c h jsou ve spojovan ý c h dílcích v y t v o ř e n y z a s l e p e n é k a n á l k y 11', u p r a v e n é pro vložení s p o j o v a c í h o š r o u bu s p o d l o u h l o u hlavou, jsou ve spojova- w n ý c h železobetonových d e s k á c h 9, 10 k a n á l ky 11' u svého d n a zakončeny vybráními 15 obr. 12], vytvářejícími dutiny 15 p r o zachycení hlavy s p o j o v a c í h o š r o u b u ( n e z n á z o r n ě n é h o ) , k t e r é se provádí p o o t o č e n í m o 90°. 15 PŘEDMĚT
1. S t ě n a železobetonové tlakové nádoby, vyznačující se tím, že sestává z v n ě j š í části a v n i t ř n í části, p ř i č e m ž její vnější část, kter á svým v n ě j š í m t v a r e m odpovídá v n ě j š í m u t v a r u nádoby, je p ř e d e p n u t a a vnitřní část je o vnější č á s t o p ř e n a a je s e s t a v e n a z n a v z á j e m se d o t ý k a j í c í c h z a k ř i v e n ý c h dílců, jejichž k l e n u t é povrchové plochy jsou o b r á ceny s m ě r e m dovnitř n á d o b y a část k l e n u t é p o v r c h o v é plochy dílců v n i t ř n í části stěny je r o t a č n í plochou. 2. S t ě n a podle bodu 1, v y z n a č u j í c í se tím, že u železobetonové t l a k o v é n á d o b y s vnějším p l á š t ě m ve tvaru m n o h o s t ě n u , jehož pov r c h je v e p s á n do kulové plochy, m a j í zakřivené dílce v n i t ř n í části stěny kopulovitý tvar. 3. Stěna p o d l e bodu 2, v y z n a č u j í c í se tím, že z a k ř i v e n é dílce vnitřní části stěny jsou tvořeny kopulovitými dílci (2) s t e j n é h o tvaru, o p ř e n ý m i o n a v z á j e m s p o j e n é p ř e d p j a t é rovinné železobetonové desky (1), z nichž je s e s t a v e n a vnější č á s t stěny nádoby, přičemž s p o j e n í p ř e d p j a t ý c h železobetonových desek (1) je t v o ř e n o t l a k o v ý m i spoji. 4. S t ě n a p o d l e bodu 1, v y z n a č u j í c í se tím, že u železobetonové n á d o b y s v n ě j š í m pláštěm ve t v a r u p r a v i d e l n é h o h r a n o l u jsou zak ř i v e n é dílce v n i t r n í části stěny vytvořeny ve f o r m ě válcových k l e n u t ý c h desek (8). 5. S t ě n a p o d l e bodu 4, v y z n a č u j í c í se tím, že válcové k l e n u t é desky (8) vnitřní části stěny jsou o p ř e n y o n a v z á j e m s p o j e n é p ř e d p j a t é železobetonové desky (1) .vnější části stěny, p ř i č e m ž s p o j e n í p r e f a b r i k o v a n ý c h p ř e d p j a t ý c h železobetonových d e s e k [1] mezi sebou je p r o v e d e n o t l a k o v ý m i spoji. 6. S t ě n a podle bodu 5, .vyznačující se tím, že p ř e d p j a t é dílce vnější části stěny jsou vytvořeny ve f o r m ě žebrových desek (4), o jejichž ž e b r a (5) jsou o p ř e n y válcové k l e n u té desky (8) v n i t ř n í části stěny. 7. S t ě n a podle bodu 5, v y z n a č u j í c í se tím, že p ř e d p j a t é dílce, ze k t e r ý c h je vytvořena .vnější č á s t stěny nádoby, jsou .vytvořeny ve
Spoj dvou železobetonových desek 9, 10 může být t a k é vytvořen tak, že do spojovan ý c h těles se o s a d í matice 17 (obr. 13) p r c z a c h y c e n í k o n c e spojovacího š r o u b u 14. Stlačení styku s e d o s á h n e tím, že do kan á l k ů 11 se vloží spojovací š r o u b y 14 tak, že jejich hlavy 18 z ů s t á v a j í na v n ě j š í s t r a n ě n á d o b y a k o n c e š r o u b ů 14 se z a š r o u b u j í d c m a t i c 17 a d o t á h n o u , v případě, že je n u t n o zabezpečit co nejlépe těsnost n á d o b y a styčník je u p r a v e n p r o použití matic, je t ř e b a m a t i c e 17' s vnitřním závitem umístit k e dnu j e d n o s t r a n n ě u z a v ř e n é h o k a n á l k u 11* (obr. 14).
VYNÁLEZU
f o r m ě ú h e l n í k o v ý c h de^ek (6), jejichž r a m e n a v p ř í č n é m řezu spolu s v í r a j í tupý úhel, v jehož v r c h o l u je z vnitřní s t r a n y vytvoř e n o ž e b r o (7), o něž je o p ř e n a válcová kle20 n u t á deska (8) vnější části stěny. 3. S t ě n a podle bodů 3 a 5, v y z n a č u j í c í se tím, že tlakový s p o j p r e f a b r i k o v a n ý c h dílců je vytvořen p o m o c í š r o u b ů (14) vložených do p r ů b ě ž n ý c h k a n á l k ů (11), k t e r é jsou .vyJS t v o ř e n y ve dvou n a v z á j e m se křížících směr e c h v t ě l e s e c h s p o j o v a n ý c h dílců a probíh a j í od jedné o k r a j o v é h r a n y (12) p r v n í železobetonové desky (9) k p r o t i l e h l é o k r a jové h r a n ě (13) d r u h é železobetonové des30 ky (10) a p r o c h á z e j í p ř i t o m styčnými čelními p l o c h a m i obou s p o j o v a n ý c h železobetonových desek (9, 10) ve spoji. 9. Stěna podle bodů 3 a 5, v y z n a č u j í c í se tím, že tlakový s p o j n a v z á j e m s p o j o v a n ý c h 35 dílců je .vytvořen pomocí š r o u b ů vložených do z a s l e p e n ý c h k a n á l k ů (11), v y t v o ř e n ý c h v n a v z á j e m s p o j o v a n ý c h dílcích ve f o r m ě železobetonových desek (9, 10) ve dvou n a vzájem se křížících s m ě r e c h , k t e r é p r o b í h a 40 jí od j e d n é o k r a j o v é h r a n y (12) p r v n í spojované železobetonové desky (9) k protilehlé o k r a j o v é h r a n ě (13) d r u h é železobeton o v é desky (10) a p r o c h á z e j í čelní styčnou plochou obou n a v z á j e m spojovaných železo« betonových desek (9, 10). 10. Stěna podle bodu 8, v y z n a č u j í c í se tím, že v t l a k o v é m spoji je spojovací š r o u b (14) o p a t ř e n h l a v o u (18), k t e r á je podlouhlá a je p r o t a ž e n a ve s m ě r u k o l m é m na po50 d é l n o u osu s p o j o v a c í h o š r o u b u (14), přičemž k a n á l k y (11) p r o spojovací šrouby (14) m a j í p ř í č n ý p r ů ř e z p ř i z p ů s o b e n ý tvaru hlavy spojovacího š r o u b u (14) a n a s t r a n ě h l a v y (18) š r o u b u (14) jsou o p a t ř e n y vy53 b r á n í m (15), odpovídajícím svým tvarem t v a r u hlavy (18) š r o u b u (14) a sloužícím p r o zachycení a fixování hlavy š r o u b u (14) v t l a k o v é m spoji. 11. S t ě n a podle bodu 9, v y z n a č u j í c í se tím, 00 že v t ě l e s e c h n a v z á j e m s p o j o v a n ý c h dílců
1 7 5 8 4 3
11
12
jsou vytvořeny d u t i n y (16), v n i c h ž jsou pootočením k o l e m své p o d é l n é osy fixovány spojovací šrouby [14). 12. Stěna podle bodů 8 nebo 9, vyznačují-
cí se tím, že v tělesech prefabrikovaných dílců, s p o j o v a n ý c h n a v z á j e m tlakovými spoji, jsou uloženy m a t i c e (17, 17') p r o zachycení k o n c ů spojovacích š r o u b ů (14).
5 listů výkresů
^HvnroKrníIa. n. i)., provozovna 32. M.m'
175843
175 843
175843
11 -V
PN
mr
1 -/4
1 í©*
- p V -
9
- v - f Obr. 7
Obr. 8
/0
M
175 843
1771 7
9
5
