Research on Dismantling Technology for Heavy Concrete Structure of Hot Cell Decommissioning
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摘要: 金刚石绳锯切割是一种新型无损静力切割技术，具有环保、高效、安全等特性，在核设施退役重混凝土结构切割拆除方面表现出了巨大潜力。本文介绍了某核设施重混凝土结构的拆除现状，并以热室的重混凝土结构为研究对象，开展了不同冷却方式和不同切割方式对切割拆除的影响研究。结果表明：采用水冷却金刚石绳锯、下压拉切的方式，切割比重为4.2 t/m3的重混凝土，磨损系数最低为1.4×10−5，切割效率最高可达0.66 m2/h。Abstract: As a new type of non-destructive static cutting technology, diamond wire saw system has great potential in cutting and dismantling the decommissioned heavy concrete structures of nuclear facilities because of its environmental protection, high efficiency and safety. In this paper, the demolition status of heavy concrete structure in a nuclear facility is briefly introduced, and then the influence of different cooling and cutting methods on cutting and dismantling the heavy concrete structure of hot cell is studied. The results show that the lowest wear coefficient is 1.4×10−5 and the maximum cutting efficiency is 0.66 m2/h for heavy concrete with a cutting ratio of 4.2 t/m3 by water-cooled diamond wire saw and tension cutting.
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Key words:
- Hot cell /
- Decommissioning /
- Heavy concrete /
- Dismantling /
- Diamond wire saw
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图 2 遥田水电站绳锯整体切割效果
Figure 2. Integral Cutting Effect by Wire Saw in Yaotian Hydropower Station
表 1 空气自然冷却试验切割数据
Table 1. Cutting Data of Air Natural Cooling Test
序号 名称 数据 备注 1 切割尺寸（长×宽）/mm 1050×505 2 切割时间/min 30 3 切割前串珠直径/mm 10.04 4 切割后串珠直径/mm 9.87 5 串珠磨损量/mm 0.17 6 粉尘理论产生量/kg 12 混凝土比重2.3 t/m3 7 收集粉尘质量（二次废物）/kg 2.4 收集效率为20% 
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表 2 水冷却试验切割数据
Table 2. Cutting Data of Water Cooling Test
序号 名称 数据 备注 1 切割尺寸（长×宽）/mm 1050×505 2 切割时间/min 20 3 切割前串珠直径/mm 9.87 4 切割后串珠直径/mm 9.77 5 串珠磨损量/mm 0.10 6 冷却水用量/L 151 7 泥浆理论产生量/kg 163 混凝土比重2.3 t/m3 8 收集泥浆质量（二次废物）/kg 137 泥浆收集效率84%
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表 3 纵向切割试验数据
Table 3. Longitudinal Cutting Test Data
序号 名称 数据 备注 1 切割尺寸（长×宽）/mm 1050×429 2 切割时间/min 41 3 切割前串珠直径/mm 9.96 4 切割后串珠直径/mm 9.83 5 串珠磨损量/mm 0.13 6 冷却水用量/L 165 7 泥浆理论产生量/kg 183.6 混凝土比重4.2 t/m3 8 收集泥浆质量/kg 167 泥浆收集效率91%
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表 4 横向切割试验数据
Table 4. Horizontal Cutting Test Data
序号 名称 数据 备注 1 切割尺寸（长×宽）/mm 1050×2000 2 切割时间/min 206 3 切割前串珠直径/mm 9.83 4 切割后串珠直径/mm 9.15 5 串珠磨损量/mm 0.68 6 冷却水用量/L 845 7 泥浆理论产生量/kg 933.6 混凝土比重4.2 t/m3 8 收集泥浆质量/kg 967 泥浆收集效率100%
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[1] 世界主要国家核设施退役情况概述[EB/OL]. (2023-07-10)[2017-06-10].https: //m.bjx.com.cn/mnews/20170608/829845.shtml. [2] 李永胜. 深基坑钢筋混凝土内支撑梁无损静力切割拆除施工技术研究与应用[J]. 科技与创新,2016(8): 153-154. [3] 董进和. 绳锯切割静力拆除法在钢筋混凝土拆除工程中的应用[J]. 港口科技,2014(9): 29-31. doi: 10.3969/j.issn.1673-6826.2014.09.009 [4] 沈俊峰,拓瑜,杨合谊. 塔贝拉水电站四期扩建项目复杂环境混凝土拆除技术[J]. 四川水力发电,2018, 37(3): 136-140. [5] 罗亮,陈烨. 水下混凝土拆除技术在遥田水电站门槽改造工程中的应用[J]. 大坝与安全,2018(4): 53-56. -
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