一种用于直线加速器屏蔽墙的多凹口施工缝结构的制作方法

本技术涉及建筑墙体施工，尤其是涉及一种用于直线加速器屏蔽墙的多凹口施工缝结构。

背景技术：

1、直线加速器是现代肿瘤放射治疗的核心设备，其运行时产生的高能x射线和伽马射线具有极强的穿透能力，对周围环境及人员构成严重的辐射危害。为满足辐射防护安全要求，直线加速器治疗室的混凝土屏蔽墙体厚度通常在2500mm至3000mm之间，属于超厚大体积混凝土结构。

2、对于此类超厚墙体，受限于模板体系的承载能力、混凝土单次浇筑量的控制要求以及大体积混凝土水化热管理等施工条件，工程中普遍采用分次浇筑的施工方式，即墙体与建筑底板分开浇筑。这种施工方式虽然解决了施工工艺上的难题，但在墙体与建筑底板的交界处必然形成水平施工缝。

3、从辐射防护角度而言，水平施工缝是屏蔽墙体中最薄弱的区域。施工缝处先后浇筑的两层混凝土之间存在明显的界面过渡区，该区域的密实程度和均匀性均不及整体浇筑形成的混凝土本体。当射线以较小角度入射至施工缝平面时，其穿越路径几乎全部位于该薄弱界面内，有效屏蔽厚度大幅减小，辐射泄漏风险随之增大。

4、针对上述问题，目前常见的处理方式是在施工缝处设置一道凹槽，使施工缝界面由平面变为折面，迫使射线在穿越施工缝时经过更长的路径，从而提升屏蔽效果。但该做法所能提供的路径延长量有限，当射线能量较高或入射角度较为平缓时，仅靠单道凹槽带来的折弯不足以将泄漏剂量控制在安全限值以下，辐射防护的安全裕度不足。

5、因此，需要一种适用于辐射防护工程的超厚混凝土屏蔽墙体施工缝结构，能够充分延长射线穿越施工缝的路径长度，从而有效提升施工缝区域的辐射屏蔽性能。

技术实现思路

1、为了充分延长射线穿越施工缝的路径长度，并提升施工缝区域的辐射屏蔽性能，本技术提供一种用于直线加速器屏蔽墙的多凹口施工缝结构。

2、本技术提供的一种用于直线加速器屏蔽墙的多凹口施工缝结构采用如下的技术方案：

3、一种用于直线加速器屏蔽墙的多凹口施工缝结构，包括基座和墙体；所述基座设置于建筑底板上，所述墙体浇筑成型于所述基座顶部，所述基座与所述墙体之间形成施工缝；所述基座的顶部开设有多个开口朝上、且沿所述墙体的厚度方向间隔布置的u型凹槽；所述墙体包括主体结构以及与所述主体结构为一体的多个填充结构，多个所述填充结构设于所述主体结构的底部，用于填充所述u型凹槽，且一个所述填充结构对应一个所述u型凹槽。

4、通过采用上述技术方案，使超厚屏蔽墙体得以按照分次浇筑的方式施工，在满足模板体系承载能力、单次浇筑量控制以及大体积混凝土水化热管理等施工条件的前提下，保证了施工的可行性。同时，由于基座与墙体之间形成的施工缝并非贯通整个墙厚的平直界面，而是被基座顶部开设的多个u型凹槽改造为反复起伏的多重折面，射线在沿施工缝方向穿越时必须依次经过多道u型凹槽侧壁与槽底所构成的凹凸转折，其传播路径被逐段拉长，穿越施工缝薄弱界面所需的有效行程显著增加，从而有效削弱了射线的穿透能力。并且，由于多个u型凹槽沿墙体的厚度方向间隔布置，无论射线以何种角度入射，都难以找到一条完整位于薄弱界面内的直线通道，克服了传统平直施工缝在射线小角度入射时有效屏蔽厚度大幅减小、以及单道凹槽路径延长量有限的不足，提高了施工缝区域辐射防护的安全裕度。此外，墙体上的多个填充结构与主体结构一体成型并逐一填充对应的u型凹槽，使上下先后浇筑的两层混凝土在施工缝处形成相互嵌合的凹凸咬合关系，增大了新旧混凝土的接触面积并提供机械锚固作用，增强了施工缝两侧的结构连续性，保障了浇筑质量与整体防辐射性能的稳定可靠。

5、可选的，所述u型凹槽沿所述墙体的长度方向延伸。

6、通过采用上述技术方案，每一道u型凹槽在屏蔽墙的整个长度范围内均连续地对施工缝界面形成折弯，从而在屏蔽墙长度方向上不存在未被u型凹槽覆盖的平直缝段，避免因局部缝隙保持平直而形成射线泄漏的薄弱通道。同时，沿长度方向连续延伸的u型凹槽便于采用标准模板体系一次性成型与精准定位，也便于u型凹槽内钢筋网片与混凝土的连续布置和浇筑振捣，在保证路径延长效果沿屏蔽墙长度均匀分布的同时提升了施工的便利性与一致性。

7、可选的，所述u型凹槽的横截面自上而下逐渐收拢的梯形，所述u型凹槽的槽底宽度小于所述u型凹槽的开口宽度。

8、通过采用上述技术方案，使填充结构相应地形成上大下小、并向u型凹槽内收拢的楔形嵌入体，一方面，向下收窄的楔形填充结构在墙体自重作用下嵌压于u型凹槽内，其倾斜侧壁与凹槽内倾侧壁相互挤压，对填充结构形成沿墙体厚度方向的侧向约束，抑制上下层混凝土在施工缝处沿厚度方向的相对错动，从而增强上下层混凝土之间的机械锚固与咬合作用。另一方面，u型凹槽侧壁由竖直面改为倾斜面后，施工缝界面的折面倾角进一步增大，射线在穿越该处时的转折与行程随之进一步加长，有利于提升屏蔽效果。此外，倒梯形形态的u型凹槽为墙体浇筑时的混凝土能够顺利流入u型凹槽提供了敞开的导流入口，使混凝土能够自上而下充分填满u型槽底而不易窝气，减少填充结构内振捣不密实与空洞的风险，保证延长后的射线传播路径始终由密实混凝土构成，屏蔽效果更为可靠。

9、可选的，所述u型凹槽两相对的内侧壁上均设有快易收口网，所述快易收口网与所述基座一体浇筑成型。

10、通过采用上述技术方案，u型凹槽在基座浇筑阶段即可借助快易收口网作为可靠的成型模板与收口界面，保证u型凹槽形状规整、边界清晰，避免槽壁塌落或走形而影响后续填充结构的嵌合精度。同时，快易收口网所形成的粗糙、多孔的界面能够增大新旧混凝土的接触面积并产生咬合渗入，提高施工缝界面的粘结强度，减小界面过渡区的薄弱程度，使延长后的射线穿越路径在界面处仍保持良好的连续性与密实性，从而进一步巩固施工缝区域的辐射屏蔽性能。

11、可选的，多个所述u型凹槽的槽深互不相同。

12、通过采用上述技术方案，使各个u型凹槽的槽底在墙体高度方向上处于不同标高，施工缝界面由此呈现深浅交错、参差起伏的立体折面形态；对于以某一确定角度入射的射线而言，各凹槽所提供的折弯长度与转折位置各不相同， 从而在更宽的入射角度范围内均能保证射线穿越施工缝时反复折弯、行程加长，进一步提升了对不同能量与不同入射角度射线的适应性和整体屏蔽的均匀性。

13、可选的，所述基座的顶部位于相邻两个所述u型凹槽之间形成有凸台结构，多个所述凸台结构的顶面高度互不相同。

14、通过采用上述技术方案，使施工缝的整体轮廓在u型凹槽下凹的同时又叠加了凸台结构上凸的高低错落，形成凹凸相间、起伏无序的复杂折面；这种高度互异的凸台结构与u型凹槽相配合，使射线无论沿何种路径进入施工缝，都需依次翻越高度不等的凸台结构并绕行深浅不一的u型凹槽，其可利用的直线穿越通道被进一步破坏，穿越路径被最大限度地拉长。同时，高低交错的凸台结构与填充结构相互嵌合，增大了咬合面的分布范围与锚固点位，进一步提升了施工缝两侧的抗剪与抗错动能力，兼顾了屏蔽性能与结构稳定性。

15、可选的，所述基座上位于所述u型凹槽的结构拐角处设有屏蔽棒，所述屏蔽棒与所述基座一体浇筑成型，且部分预埋于所述基座内，且所述屏蔽棒的另一部分延伸至所述填充结构内。

16、通过采用上述技术方案，一方面，u型凹槽的结构拐角处是先后浇筑混凝土最易产生浇筑不密实、界面缺陷的应力集中部位，也是射线可能借助界面缝隙抄近路穿透的薄弱环节，在此处设置屏蔽棒能够以自身材料对该部位进行补强填补，弥补拐角界面的密实度不足，堵塞潜在的泄漏路径；另一方面，屏蔽棒横跨施工缝并同时锚入基座与填充结构，将上下两层混凝土在拐角处栓接为一体，增强了该处的机械锚固与抗剪能力，抑制界面开裂与脱层，从而在最薄弱的拐角部位同时提升了辐射屏蔽的可靠性与结构的整体性。

17、可选的，所述屏蔽棒的中轴线与所述u型凹槽的结构拐角棱线同轴。

18、通过采用上述技术方案，屏蔽棒沿结构拐角棱线这一界面缺陷最集中、射线最易泄漏的方向连续布置，使得屏蔽棒的补强与堵漏作用精确地覆盖整条结构拐角棱线，降低出现补强错位而留下未受保护的缝段的风险。同时，屏蔽棒沿结构拐角棱线对称跨接施工缝两侧，使其锚固作用在拐角两个界面上均衡分布，受力更为合理，进一步提高了拐角部位屏蔽补强与结构锚固的针对性和有效性。

19、可选的，所述屏蔽棒的周壁上设有凸棱和滚花。

20、通过采用上述技术方案，使屏蔽棒与包裹其外的混凝土之间形成机械咬合与摩擦阻滑作用，凸棱与滚花增大了屏蔽棒同基座及填充结构混凝土的接触面积和握裹力，防止屏蔽棒在界面受力时相对混凝土滑移或拔出，从而更牢固地将施工缝两侧混凝土锚固为一体。同时，凸棱与滚花所形成的粗糙表面有利于混凝土浆体的充分附着与密实包裹，减少屏蔽棒周围出现空隙的可能，使屏蔽棒对拐角部位的补强与堵漏作用得到更充分的发挥。

21、综上所述，本技术包括以下有益技术效果：

22、1.通过在基座顶部沿墙体厚度方向间隔设置多个开口朝上的u型凹槽，并由墙体底部的多个填充结构逐一嵌合填充，使墙体与建筑底板之间的水平施工缝由平直界面转变为反复起伏的多重折面，射线沿施工缝方向穿越时须依次经过多道凹凸转折，传播路径被显著拉长，克服了传统平直施工缝及单道凹槽路径延长量有限的不足，提升了施工缝区域的辐射屏蔽性能与安全裕度；

23、2.通过填充结构与u型凹槽的凹凸咬合，并配合倒梯形u型凹槽的楔形自锁、快易收口网的界面粗化以及拐角处屏蔽棒的栓接，使上下先后浇筑的两层混凝土在施工缝处相互嵌合、锚固为一体，增大了接触面积与机械锚固力，有效抑制层间脱开与错动，保证了结构的连续性与稳定可靠；

24、3.通过采用标准模板体系与快易收口网即可实现凹槽的精准定位与规整成型，配合泵送分层振捣使凹槽内混凝土密实无空洞，在不影响正常浇筑流程的前提下保证了施工可行性与浇筑质量，特别适用于2800mm及以上超厚屏蔽墙体的辐射防护工程。