Цель Стабилизации строительных конструкций объекта «Укрытие» заключается в снижении вероятности обрушения строительных конструкций на период до 15 лет. Достигается путем стабилизации нестабильных строительных конструкций.
Проект Стабилизации реализовывался в четыре этапа:
1-й этап – определение перечня стабилизационных мероприятий
2-й этап – концептуальные решения по стабилизации
3-й этап – рабочее проектирование
4-й этап – строительство, ввод в эксплуатацию
ЭТАП 1 (июнь 1998 года - май 2001 года)
Основные задачи ЭТАПА 1:
- определение количества стабилизационных мероприятий;
- концептуальные решения по стабилизационным мероприятиям;
- принятие решения о необходимости стабилизации строительных конструкций объекта «Укрытие».
Количество и объем стабилизационных мероприятий, подлежащих проектированию, приняты ключевым решением П1 «Стратегия стабилизации и экранирования», которым определено 15 стабилизационных мероприятий, 6 из которых зависело от нагрузок вследствие Смерча.
Программным решением П2 «Решение по стратегии стабилизации кровли, опор и конструкций» к дальнейшей реализации определено 9 мероприятий.
Подрядчик: Консорциум ICC(MK)JV в составе Морисон Кнудсен (США), НИИСК, КИЭП, МНТЦ.
ЭТАП 2 (июнь 2001 года - февраль 2002 года)
Основные задачи ЭТАПА 2: предпроектные изыскания с целью сбора исходных данных для разработки Рабочего проекта по стабилизационным мероприятиям.
Подрядчик: Консорциум ICC(MK)JV в составе Морисон Кнудсен (США), НИИСК, КИЭП, МНТЦ.
ЭТАП 3 (сентябрь 2001 года - август 2003 года)
Основные задачи ЭТАПА 3: разработка рабочего проекта по стабилизационным мероприятиям, уточнение количества стабилизационных мероприятий, утверждение рабочего проекта стабилизационных мероприятий.
Подрядчик: Консорциум КСК в составе НИИСК, КИЭП, МНТЦ.
ЭТАП 4 (май 2004 года - август 2008 года)
Основные задачи ЭТАПА 4: строительство стабилизационных мероприятий.
Подрядчик: Российско-Украинский Консорциум "Стабилизация" в составе - лидер Консорциума ЗАО «Атомстройэкспорт», Россия; ОАО «Южтеплоэнергомонтаж», ЗАО "Управление строительством Ровенской АЭС" и УПКТИ "Атомэнергостройпроект", Украина.
На площадке строительно-монтажные работы вела Генподрядная организация ОАО ЮТЭМ с привлечением 7 субподрядных организаций
СТАБИЛИЗАЦИОННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ
Мероприятие 14 (завершено 01.11.2005)
Западная опора балки «Мамонт»
Усиление западной опоры балки "Мамонт" заключается в увеличении площади сечения существующих крестовых связей, расположенных по граням пространственной металлической опоры. Усиление предусматривается посредством установки и приварки к двум уголкам, образующим тавровое сечение, двух дополнительных таких же уголков, таким образом, что в сечении каждой ветви элемента связи образуется замкнутый полый квадрат из двух уголков.
Величина мощности экспозиционной дозы (МЭД) в районе опоры - 400-1000 мР/ч.
Мероприятие 14 А (завершено 20.12.2005)
Восточная опора балки «Мамонт»
Восточная опора балки "Мамонт" выполнена в виде бетонного устоя высотой 9,0 м сечением 4,6х4,6 м с металлическим оголовком. Основанием опоры служит залитый бетоном завал строительных конструкций, расположенный на сохранившемся перекрытии на отм. +35.500. Верх завала соответствует отм. +43.050. Визуальными натурными обследованиями было установлено наличие полостей в основании опоры, которые могут повлиять на ее устойчивость при возможном сейсмическом воздействии.
Усиление осуществлено путем замоноличивания основания опоры с устройством обоймы из металлических балок, прикрепленных к существующим железобетонным колоннам при помощи хомутов из листовой стали. Бетонирование основания опоры бетоном класса В25 выполнено в несъемной опалубке с северной и восточной стороны опоры, с отметки +40,100 до отметки +44,300. Металлические балки из прокатных профилей установлены на отметке 43,050 м по оси 41 между колонной ряда «В» и колонной ряда «Г», а также по ряду «Г» между колонной по оси 41 и колонной по оси 42. Максимальный вес балки составляет 1,5 т.
Величина МЭД:
- в районе восточной опоры балки "Мамонт" - в пределах 300-1200 мР/ч;
- максимальное значение МЭД (до 1200 мР/ч) зафиксировано у северо-западного основания опоры между осями «В» – «Г»;
- минимальное – 300-600 мР/ч - по оси «В» у южного основания опоры;
- наибольшие значения МЭД (до 1000 мР/ч) зафиксированы у северной части опоры, причем значения МЭД возрастают в направлениях на запад и север от опоры.
Мероприятие 3В (завершено 27.07.2006)
Усиление верхнего яруса каркаса деаэраторной этажерки
Усиление верхнего яруса железобетонного каркаса деаэраторной этажерки решено путем установки дополнительных металлических раскосов, соединяющих верхнюю часть колонн ряда «Б» на отм. +33,15 с конструкциями перекрытия на отм. +24,270 у ряда «В».
Металлические подкосы установлены по граням колонн (оси 42-48) и представляют собой двухветвевую решетчатую конструкцию, состоящую из двух швеллеров, объединенных по верхним и нижним поясам решеткой из одиночных уголков. Для удобства подачи элементов конструкций в помещение Г635/3 каждая ветвь подкоса была разбита на три монтажных элемента длиной до 6м и весом до 200 кг.
Величина МЭД:
- в помещении Г635/3 в пределах от 10 до 100 мР/ч, при этом значения МЭД возрастают в направлении верхних отметок и в направлении нового покрытия машзала;
- в проемах стены в районе оси «Б» над кровлей машзала зафиксировано локальное увеличение МЭД;
- максимальные значения МЭД (1800 мР/ч) отмечены в районе оси «Б» при измерении в проемах стены над кровлей машзала.
Мероприятие 3С (завершено 25.05.2005)
Усиление плит перекрытия деаэраторной этажерки на отм. 33,70
7 плит перекрытия деаэраторной этажерки (ДЭ) на отм. 33,70 находятся в аварийном состоянии. С целью избежания их обрушения и создания безопасных условий труда при выполнении работ по мероприятию 3В они были усилены путем установки стоек на отм. 16,40.
Величина МЭД:
- в помещении Г635/3 - в пределах от 10 до 100 мР/ч, при этом значения МЭД возрастают в направлении верхних отметок и в направлении нового покрытия машзала;
- в проемах стены в районе оси «Б» над кровлей машзала зафиксировано локальное увеличение МЭД;
- максимальные значения МЭД (1800 мР/ч) отмечены в районе оси «Б» при измерении в проемах стены над кровлей машзала.
Мероприятие 2 (завершено 30.05.2008)
Усиление западного фрагмента
Усиление западного фрагмента ОУ осуществлено путем сооружения в локальной зоне у западной контрфорсной стены пространственной металлической конструкции усиления (МКУ) башенного типа. МКУ решена в виде двух стержневых опор с размерами в плане 8,5х15м, общей высотой 49,2 м, с пространственными консолями вылетом до 22,8 м в восточном направлении. Опоры установлены на железобетонные фундаменты на отметке +14.000.
Стабилизация западной зоны заключается в передаче 80% нагрузки от Балок Б1/Б2, собственного веса легкой кровли и трубного наката над центральным залом на новые металлоконструкции усиления с целью снятия нагрузок с разрушенной стены по оси 50. Усиление стены по оси 50 выполнено путем устройства семи упоров в трех уровнях.
Величина МЭД:
- по высоте контрфорсной стены по оси «Л» МЭД возрастает от 20-25 мР/ч у основания до 150 мР/ч;
- значения МЭД на внутренней стороне контрфорсной стены по по осям «Е» и «Н»:
- максимальные - 420-620 мР/ч в районе осей «Е» и «Ж»;
- минимальные –18-26 мР/ч в осях «К» и «Л» у основания на отметке +4,000 м.
Мероприятие 5/11 (завершено 28.11.06)
Объединение северных «щитов-клюшек» с северной контрфорсной стеной при помощи анкеров-фиксаторов
Объединение северных "щитов-клюшек" с северной контрфорсной стеной предусмотрено путем установки и закрепления на опорных траверсах "щитов-клюшек", которыми клюшки опираются на верх металлической неснимаемой опалубки северной контрфорсной стены, специально изготовленных металлических анкеров-фиксаторов (стабилизационное мероприятие №5) и последующим добетонированием верхней зоны северной контрфорсной стены до проектного уровня верха стены (стабилизационное мероприятие №11).
Зона производства работ – рабочие площадки вдоль северной контрфорсной стены, опирающиеся на ее контрфорсы (отметка +53,700 м). Сварочные работы выполнены выше верха металлической неснимаемой опалубки указанной стены (отметка +54,600 м). Величина МЭД:
- на отметке 42,850 м у основания северной контрфорсной стены (ось «У1») значения МЭД находятся в пределах от 6,5 мР/ч (оси «47» – «49») до 50 мР/ч у оси «43»;
- наименьшие значения МЭД на северной стороне покрытия у оси «П» от 180 до 1000 мР/ч;
- на площади покрытия, ограниченной осями «С» – «Т» и «П» – «Р» и осями «41»–«49» (наклонная поверхность северных «щитов-клюшек»), значения МЭД находятся в пределах от 640 до 2800 мР/ч.
Мероприятие 8 (завершено 12.12.06)
Соединение южных «щитов-клюшек» с южными щитами
Стабилизация южной части кровли ОУ осуществлена путем соединения южных «щитов – клюшек» с южными кровельными щитами, препятствующими смещению «щитов-клюшек» в южном направлении. Это достигнуто при помощи установки вдоль ряда «В» между осями 41-50 на отметке +57.500 связевой фермы. Ферма расположена параллельно поверхности кровли на расстоянии примерно 500-700 мм от нее и опирается на монтажные крюки южных щитов и "щитов-клюшек", выступающих над поверхностью кровли.
Расположение зоны производства работ – южная зона покрытия ОУ в районе оси«В» между осями «41» – «50» на отметке+57,600 м.
Значения МЭД:
- на покрытии в районе примыкания южных щитов к южным «щитам-клюшкам» по оси "В" повышаются от 200-340 мР/ч (ось «41») до 1500 мР/ч (оси «48»–«50»);
- на покрытии ОУ между осями «В»–«Г» и осями «41» – «50» на отметке +57,600 мМЭД имеет значения 200-1000 мР/ч по оси «В» и 340-1500 мР/ч по оси «Г».
Мероприятие без номера (завершено 12.08.2008)
Локальная герметизация (ремонт) легкой кровли
Легкая кровля размещена над центральным залом, состоит из шести сборных блоков длиной 36 метров. Площадь легкой кровли — 1405 м2. Она выполнена из оцинкованного профнастила с толщиной листа 1 мм. С момента сооружения объекта „Укрытие” произошли значительные деструктирующие воздействия на кровлю, что привело к образованию больших территорий, поврежденных коррозией. В ходе обследований выявлено, что по всей площади кровли профнастил имеет участки со следами коррозии, в отдельных местах фиксировались выраженные провалы, общей площадью от 120 до 150 м2, отсутствует герметизация стыков и т.д. Открытые проемы позволяли атмосферным осадкам беспрепятственно попадать внутрь объекта. Это влекло за собой деструкцию строительных конструкций, оказывало влияние на состояние топливосодержащих материалов внутри „Укрытия”.
Ремонт легкой кровли выполнен за счет локальной герметизации путем укладки новых листов профилированного настила, монтажа корытоподобных нащельников, восстановления герметизации, обустройства организованного водоотвода.
Важно подчеркнуть, что как и в 1986 году, во время сооружения «Укрытия», работы по стабилизации строительных конструкций проводились в условиях высокого уровня радиационного влияния. Невзирая на то, что в 1986 году были проведены масштабные работы по дезактивации и построена защитная оболочка для поврежденного блока, на сегодняшний день существует немало помещений и участков с повышенными радиационными характеристиками. В отдельных местах выполнения работ мощность дозы достигала нескольких рентген. Для выполнения работ проводились многочисленные специальные мероприятия, включая экранирование, применение специальных защитных костюмов, вводились ограничения по времени нахождения в опасных местах, дополнительный дозиметрический контроль. Реализация этих мероприятий позволила избежать переоблучения персонала, который выполнял данные работы.
Стабилизация конструкций объекта «Укрытие» имеет важнейшее значение для обеспечения безопасности персонала, который работает сегодня на промплощадке ЧАЭС, и для жителей территорий за пределами зоны отчуждения. Крайне важна она и для безопасного строительства НБК, поскольку позволит существующему «Укрытию» изолировать окружающую среду от воздействия топливосодержащих материалов, заключенных внутри «саркофага» до тех пор, пока не будет построен и принят в эксплуатацию новый безопасный конфайнмент. После этого, под защитой НБК начнется разборка конструкций нынешнего «Укрытия».