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Die Erfindung betrifft ein Bauwerk, insbesondere ein Bauwerk eines Kernkraftwerkes, wobei das Bauwerk mit einer äußeren Hülle ausgestattet ist. Die äußere Hülle weist insbesondere einen Betonmantel, Stahlbetonmantel oder Stahlverbundmantel auf. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Kernreaktorbauwerk mit Kernreaktor und Reaktorkuppel über dem Kernreaktor, wobei die Reaktorkuppel die äußere Hülle des Bauwerkes ist, die vorzugsweise den Betonmantel, Stahlbetonmantel oder Stahlverbundmantel aufweist. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die äußere Hülle des Bauwerkes bzw. des Kernreaktorbauwerkes vollständig oder im Wesentlichen vollständig von dem Betonmantel, Stahlbetonmantel oder Stahlverbundmantel gebildet wird.
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Es besteht heutzutage zunehmend die Notwendigkeit, Bauwerke, insbesondere Bauwerke von Kernkraftwerken gegen Bedrohungen aus der Luft bzw. vor aufprallenden Flugobjekten zu schützen. Bei diesen aufprallenden Flugobjekten kann es sich insbesondere um abstürzende Flugzeuge oder um auftreffende Bomben oder Raketen handeln. Die bisher bekannten Schutzmaßnahmen – insbesondere für Bauwerke von Kernkraftwerken – lassen bezüglich ihrer Sicherheit zu wünschen übrig.
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Demgegenüber liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, ein Bauwerk der eingangs genannten Art anzugeben, das vor Bedrohungen aus der Luft und insbesondere vor aufprallenden Flugobjekten effektiv und funktionssicher geschützt werden kann. Das erfindungsgemäße Bauwerk soll vor allem nach dem Aufprallen von Flugobjekten möglichst geringe Zerstörungen und Beschädigungen an der äußeren Hülle aufweisen und das Penetrieren von Flugobjekten verbinden.
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Zur Lösung des technischen Problems (ehrt die Erfindung ein Bauwerk, insbesondere ein Bauwerk eines Kernkraftwerkes, wobei das Bauwerk mit einer äußeren Hülle ausgestattet ist,
wobei zum Schutz des Bauwerkes vor aufprallenden Flugobjekten ein Schutzmantel zumindest bereichsweise unmittelbar auf die Oberfläche der äußeren Hülle des Bauwerkes aufgebracht ist,
wobei der Schutzmantel zumindest eine Schutzschicht aufweist, die zumindest im Wesentlichen aus Beton bzw. Stahlbeton besteht
und wobei der Beton bzw. Stahlbeton des Schutzmantels bzw. der Schutzschicht eine höhere Duktilität aufweist als die äußere Hülle des Bauwerkes. – Vorzugsweise weist der Beton bzw. Stahlbeton des Schutzmantels bzw. der Schutzschicht einen höheren Durchstanzwiderstand auf als die äußere Hülle des Bauwerkes.
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Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die äußere Hülle einen Betonmantel, Stahlbetonmantel oder Stahlverbundmantel aufweist und das der Beton bzw. Stahlbeton des Schutzmantels bzw. der Schutzschicht eine höhere Duktilität und/oder einen höheren Durchstanzwiderstand aufweist als der Betonmantel, Stahlbetonmantel oder Stahlverbundmantel der äußeren Hülle. Nach sehr bevorzugter Ausführungsform der Erfindung weist die äußere Hülle einen Stahlbetonmantel auf bzw. besteht die äußere Hülle aus einem Stahlbetonmantel bzw. im Wesentlichen aus einem Stahlbetonmantel.
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Erfindungsgemäß wird also ein Schutzmantel bzw. die Schutzschicht eines Schutzmantels gleichsam auf die äußere Hülle eines Bauwerkes aufbetoniert. Die äußere Hülle eines solchen Bauwerkes besteht insbesondere aus den Außenwänden und/oder aus der oberen Abdeckung des Bauwerkes. Wie eingangs bereits erwähnt kann es sich bei den aufprallenden Flugobjekten vor allem um abstürzende Flugzeuge und dergleichen sowie um auftreffende Bomben, Raketen und dergleichen handeln. Aufprallende Flugobjekte bezieht sich im Rahmen der Erfindung aber auch auf den Beschuss mit Projektilen, beispielsweise aus Panzerfäusten und dergleichen.
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Dass der Schutzmantel zumindest bereichsweise unmittelbar auf die Oberfläche der äußeren Hülle des Bauwerkes aufgebracht ist, meint im Rahmen der Erfindung insbesondere, dass der Schutzmantel zumindest 70%, vorzugsweise zumindest 80%, bevorzugt zumindest 90% und sehr bevorzugt zumindest 95% der Oberfläche der äußeren Hülle bedeckt. Dass der Schutzmantel unmittelbar auf diese Oberfläche aufgebracht ist, meint im Rahmen der Erfindung, dass der Schutzmantel ohne Zwischenraum oder im Wesentlichen ohne Zwischenraum zwischen äußerer Hülle und Schutzmantel aufgebracht ist. Dass die Schutzschicht im Wesentlichen aus Beton bzw. Stahlbeton besteht, meint im Rahmen der Erfindung, dass die Schutzschicht zumindest zu 50 Gew.-%, vorzugsweise zumindest zu 65 Gew.-%, bevorzugt zumindest zu 75 Gew.-% und besonders bevorzugt zu zumindest 90 Gew.-% aus Beton bzw. Stahlbeton besteht. Empfohlenermaßen besteht die Schutzschicht zu zumindest 95 Gew.-% aus Beton bzw. Stahlbeton und gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zu zumindest 98 Gew.-% aus Beton bzw. Stahlbeton.
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Duktilität meint insbesondere die Eigenschaft bzw. Fähigkeit eines Werkstoffes, sich bei Belastung bzw. Überbelastung plastisch zu verformen bzw. stark plastisch zu verformen. Erfindungsgemäß besitzt zumindest die Schutzschicht des Schutzmantels und vorzugsweise der gesamte Schutzmantel eine relativ hohe Duktilität und insbesondere eine höhere Duktilität als der Betonmantel bzw. Stahlbetonmantel der äußeren Hülle. Der Erfindung liegt insoweit die Erkenntnis zugrunde, dass es zur Lösung des erfindungsgemäßen technischen Problems vorteilhaft ist, dass sich der Schutzmantel bzw. die Schutzschicht beim Aufprallen eines Flugobjektes zu einem gewissen Ausmaß bzw. zu einem verhältnismäßig hohen Ausmaß plastisch verformt und dadurch das Penetrieren des Flugobjektes verhindert.
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Eine ganz besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Bauwerk ein Kernreaktorbauwerk mit Kernreaktor und Reaktorkuppel über dem Kernreaktor ist, dass die Reaktorkuppel die äußere Hülle des Bauwerkes ist, die vorzugsweise den Betonmantel, Stahlbetonmantel oder Stahlverbundmantel aufweist und dass zum Schutz des Kernreaktorbauwerkes bzw. des Kernreaktors vor aufprallenden Flugobjekten der Schutzmantel zumindest bereichsweise unmittelbar auf die Kuppeloberfläche der Reaktorkuppel aufgebracht ist. Bezüglich der Maßgabe, dass der Schutzmantel zumindest bereichsweise unmittelbar auf die Kuppeloberfläche aufgebracht ist, wird auf die obigen Ausführungen verwiesen. Bei dieser Ausführungsform weist der Beton bzw. Stahlbeton der Schutzschicht des Schutzmantels eine höhere Duktilität auf als die Reaktorkuppel bzw. als der Betonmantel, Stahlbetonmantel oder Stahlverbundmantel der Reaktorkuppel.
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Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die äußere Hülle des Bauwerkes bzw. die Reaktorkuppel nachträglich mit dem Schutzmantel ertüchtigt ist bzw. ertüchtigt wurde. Dabei wird also der Schutzmantel nachträglich auf ein bereits vorhandenes Tragwerk aufgebracht.
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Es liegt fernerhin im Rahmen der Erfindung, dass der Betonmantel, Stahlbetonmantel oder Stahlverbundmantel der äußeren Hülle – bzw. der Reaktorkuppel – die Oberfläche – bzw. Kuppeloberfläche – aufweist bzw. zur Verfügung stellt, auf der der Schutzmantel zumindest bereichsweise aufgebracht ist. Dabei ist also der Schutzmantel unmittelbar auf die Oberfläche des Betonmantels, des Stahlbetonmantels oder des Stahlverbundmantels der äußeren Hülle bzw. der Reaktorkuppel aufgebracht. Allerdings ist es möglich, dass zwischen der Oberfläche des Betonmantels, des Stahlbetonmantels oder des Stahlverbundmantels noch eine dünne Beschichtung, beispielsweise eine dünne Farbbeschichtung des Betonmantels, des Stahlbetonmantels oder des Stahlverbundmantels zwischengeschaltet ist. – Es liegt hier weiterhin im Rahmen der Erfindung, dass die zumindest im Wesentlichen aus Beton bzw. Stahlbeton bestehende Schutzschicht des Schutzmantels unmittelbar auf der Oberfläche der äußeren Hülle bzw. unmittelbar auf der Kuppeloberfläche der Reaktorkuppel aufgebracht ist. Grundsätzlich kann aber auch zwischen der Schutzschicht und der äußeren Hülle zumindest eine weitere Schicht zwischengeschaltet sein. Prinzipiell könnte die Schutzschicht auch die äußerste Schicht des Schutzmantels sein.
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Gemäß bevorzugter Ausführungsform der Erfindung weist die zumindest im Wesentlichen aus Beton bzw. Stahlbeton bestehende Schutzschicht des Schutzmantels eine Dicke von 40 cm bis 120 cm, vorzugsweise eine Dicke von 50 cm bis 100 cm auf. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis der Dicke des Betonmantels, Stahlbetonmantels oder Stahlverbundmantels der äußeren Hülle zur Dicke der Schutzschicht und bevorzugt zur Dicke des gesamten Schutzmantels 0,5 bis 2,0, bevorzugt 0,6 bis 1,5 und besonders bevorzugt 0,8 bis 1,3.
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Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass auf die Außenoberfläche der Schutzschicht eine Außenschutzschicht aufgebracht ist, vorzugsweise unmittelbar aufgebracht ist, und dass die Außenschutzschicht aus einem anderen Material besteht als die Schutzschicht. Außenoberfläche der Schutzschicht meint hier die dem zu schützenden Bauwerk abgewandte äußere Oberfläche der Schutzschicht. Dass die Außenschutzschicht aus einem anderen Material besteht als die Schutzschicht meint auch, dass die Außenschutzschicht aus einer anderen Betonart bestehen kann als die Schutzschicht. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet die Außenschutzschicht die äußerste Schicht des Schutzmantels und es befindet sich keine weitere Schicht auf der Außenoberfläche der Außenschutzschicht. Das schließt jedoch nicht aus, dass eine dünne Beschichtung, beispielsweise Farbbeschichtung mit nicht nennenswerter tragender Funktion auf der Außenschutzschicht angeordnet ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Schutzmantel um einen zumindest zweischichtigen Schutzmantel und bevorzugt um einen lediglich zweischichtigen Schutzmantel bzw. Verbundschutzmantel. Empfohlenermaßen ist die Außenschutzschicht durch Verankerungselemente, beispielsweise Bolzen bzw. Kopfbolzen in der Schutzschicht verankert.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Schutzschicht vollständig oder zumindest im Wesentlichen aus einem Beton bzw. normalen Beton oder aus einem Hochleistungsbeton. Es liegt dabei im Rahmen der Erfindung, dass der Beton oder der Hochleistungsbeton eine relativ hohe Duktilität aufweist. Hochleistungsbeton meint dabei einen faserverstärkten Beton, der insbesondere mit Metallfasern und/oder Kunststofffasern verstärkt ist. Bei der Ausgestaltung der Schutzschicht aus Beton oder Hochleistungsbeton wird die Anordnung einer Außenschutzschicht bevorzugt.
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Eine andere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht zumindest aus Zement und Betonzuschlag gebildet ist und als Bewehrung zumindest eine Bewehrungsmatte mit einer Mehrzahl von einander beabstandeten Bewehrungsgittern aufweist, wobei zumindest der Großteil der Gitterstränge der Bewehrungsgitter einen Durchmesser bzw. eine Dicke von 0,2 bis 5 mm, vorzugsweise von 0,5 bis 3 mm und bevorzugt von 1 bis 2,5 mm aufweist. Es empfiehlt sich, dass die Maschenweite der Bewehrungsgitter 5 mm bis 50 mm, vorzugsweise 5 mm bis 35 mm und bevorzugt 5 mm bis 25 mm beträgt. Bei diesem bewehrten Beton handelt es sich um sogenannten mikrobewehrten Beton. Dieser mikrobewehrte Beton weist die erfindungsgemäß erwünschte verhältnismäßig hohe Duktilität auf. Die Bewehrungsgitter des mikrobewehrten Betons sind zweckmäßigerweise parallel bzw. im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass Abstandshalter zwischen den Bewehrungsgittern vorgesehen sein können. Nach einer bevorzugten Ausführungsvariante sind die Bewehrungsgitter des mikrobewehrten Betons über Verbindungselemente, insbesondere über Verbindungsdrähte, vorzugsweise aus Metall, miteinander verbunden. Bei den Bewehrungsgittern handelt es sich im Übrigen bevorzugt um Metalldrahtgitter. Grundsätzlich können im mikrobewehrten Beton aber auch kunststoffüberzogene Metalldrahtgitter und/oder Kunststoffdrahtgitter zum Einsatz kommen.
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Wenn die Schutzschicht aus dem oben beschriebenen mikrobewehrten Beton besteht bzw. im Wesentlichen aus diesem mikrobewehrten Beton besteht, ist eine Außenschutzschicht nicht unbedingt erforderlich.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besteht die Außenschutzschicht aus Stahl bzw. im Wesentlichen aus Stahl. Die Außenschutzschicht kann dabei als Stahlplatte oder als Stahlblech ausgeführt sein. Eine solche Außenschutzschicht wird vorzugsweise vorgesehen, wenn die Schutzschicht aus normalem Beton oder Hochleistungsbeton mit höherer Duktilität besteht. Grundsätzlich kann die Außenschutzschicht aber auch vorhanden sein, wenn die Schutzschicht aus mikrobewehrtem Beton besteht.
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Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung besteht die Außenschutzschicht aus mikrobewehrtem Beton bzw. im Wesentlichen aus mikrobewehrtem Beton. Dabei können bei diesem mikrobewehrtem Beton für die Außenschutzschicht einige oder alle der oben für den mikrobewehrten Beton der Schutzschicht beschriebenen Merkmale bzw. Eigenschaften verwirklicht sein. Eine solche Außenschutzschicht aus mikrobewehrtem Beton wird bevorzugt vorgesehen, wenn die darunter befindliche Schutzschicht aus normalem Beton oder aus Hochleistungsbeton besteht.
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Grundsätzlich kann auch die Außenschutzschicht aus normalem Beton oder aus Hochleistungsbeton bestehen. Hier sind verschiedene Materialkombinationen für die Schutzschicht und für die Außenschicht realisierbar. Voraussetzung ist jedoch immer, dass der Schutzmantel bzw. die Schutzschicht des Schutzmantels eine höhere Duktilität und zweckmäßigerweise einen höheren Durchstanzwiderstand aufweist als der Betonmantel, Stahlbetonmantel oder Stahlverbundmantel der äußeren Hülle des Bauwerkes. – Eine Ausführungsform der Erfindung ist im Übrigen dadurch gekennzeichnet, dass die Außenschutzschicht als verlorene Schalung bei der Erzeugung der Schutzschicht eingesetzt wird. Auf diese Weise ist eine verhältnismäßig einfache Herstellung des Schutzmantels möglich.
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Prinzipiell kann der Schutzmantel ohne weitere Verbindungselemente auf der äußeren Hülle bzw. auf dem Betonmantel/Stahlbetonmantel aufgebracht sein. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Schutzmantel, insbesondere die Schutzschicht des Schutzmantels durch Verbindungselemente – vorzugsweise durch metallische Verbindungselemente mit dem Betonmantel bzw. Stahlbetonmantel der äußeren Hülle bzw. der Reaktorkuppel verbunden und diese Verbindungselemente durchgreifen sowohl den Schutzmantel, insbesondere die Schutzschicht, als auch den Betonmantel bzw. Stahlbetonmantel zumindest teilweise. Gemäß bevorzugter Ausführungsvariante durchgreifen die Verbindungselemente dabei nur die Schutzschicht und nicht die Außenschutzschicht des Schutzmantels. Zweckmäßigerweise bestehen die Verbindungselemente aus Stahl bzw. im Wesentlichen aus Stahl.
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Nach einer empfohlenen Ausführungsform ist zumindest ein Teil der Verbindungselemente als Doppelkopfanker mit einem linearen Basiselement und an jedem der beiden Enden des linearen Basiselementes quer zu dem linearen Basiselement angeordnetem Ankerkopf ausgebildet. Dabei ist zweckmäßigerweise ein Ankerkopf der äußeren Hülle zugeordnet bzw. an der äußeren Hülle angeordnet und der andere Ankerkopf ist dem Schutzmantel zugeordnet bzw. in dem Schutzmantel angeordnet. Eine Ausführungsvariante ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Doppelkopfanker im Bereich seines linearen Basiselementes zweigeteilt ist und dass die beiden Teile des Doppelkopfankers zweckmäßigerweise über ein Verbindungselement, beispielsweise eine Muffe und insbesondere eine Schraubmuffe miteinander verbunden sind.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind durch die äußere Hülle – insbesondere durch den Betonmantel, Stahlbetonmantel oder Stahlverbundmantel – vollständig durchgehende Bohrungen vorgesehen, wobei die Verbindungselemente die Bohrungen jeweils vollständig durchgreifen und wobei die Verbindungselemente die innere Oberfläche bzw. die Innenseite der äußeren Hülle – insbesondere des Betonmantels, Stahlbetonmantels oder Stahlverbundmantels – hintergreifen. Zweckmäßigerweise sind bei dieser Ausführungsform die Verbindungselemente als Doppelkopfanker ausgebildet und ein Ankerkopf jedes Doppelkopfankers hintergreift die äußere Hülle. Bevorzugt fasst der andere Ankerkopf jedes Doppelkopfankers in den Schutzmantel bzw. in die Schutzschicht ein. Zur Realisierung dieser Ausführungsform werden empfohlenermaßen Bohrungen von außen in die äußere Hülle, insbesondere in den Betonmantel, Stahlbetonmantel oder Stahlverbundmantel eingebracht. Zweckmäßigerweise wird ein Verbindungselement – bevorzugt ein Teil eines oben beschriebenen zweigeteilten Doppelkopfankers vom Inneren des Bauwerks her in eine Bohrung eingeführt. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Bohrung anschließend mit Mörtel vergossen wird.
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Gemäß einer Ausführungsvariante ist zumindest ein Teil der Verbindungselemente als Verbundbügel, insbesondere als U-förmige Verbundbügel, ausgeführt. Diese Verbundbügel können in nicht durchgehende Bohrungen eingesteckt werden und anschließend vergossen oder verklebt werden.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite der äußeren Hülle, bevorzugt die Innenseite des Betonmantels, Stahlbetonmantels oder Stahlverbundmantels, mit Verstärkungsplatten, vorzugsweise mit Stahlplatten bzw. Stahlblechen verstärkt wird. Zweckmäßigerweise werden diese Verstärkungsplatten durch in die äußere Hülle eingreifende Fixierungselemente an der äußeren Hülle fixiert und nach einer Ausführungsvariante handelt es sich bei diesen Fixierungselementen um die oben beschriebenen Verbindungselemente.
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Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass der Schutzmantel so dimensioniert wird, dass Lasten aus aufprallenden Flugobjekten effektiv aufgenommen werden können. Die Schäden an der äußeren Hülle werden dabei auf ein Maß begrenzt, das ein Penetrieren des Flugobjektes verhindert. Bei Ausführungsformen ohne Verbindungselementen zwischen äußerer Hülle und Schutzmantel müssen die genannten Lasten durch den Schutzmantel so abgemindert bzw. gedämpft werden, dass die verbleibenden Lasten durch die äußere Hülle aufgenommen werden können. Dabei wirkt der Schutzmantel durch das Zusammenwirken von Duktilität und der Masse der beiden Schalen mittels plastischer Deformation energievernichtend bzw. dämpfend. Bei Ausführungsformen mit Verbindungselementen müssen die genannten Lasten durch die Verbundschale aus äußerer Hülle und Schutzmantel sicher aufgenommen werden können. In diesem Fall wirkt der Schutzmantel ebenfalls durch das Zusammenwirken von Duktilität und der Masse der beiden Schalen mittels plastischer Deformation energievernichtend bzw. dämpfend, so dass in diesem Fall die verbleibenden Restkräfte durch das Verbundtragwerk aufgenommen werden können und ein Penetrieren eines Flugobjektes verhindert wird.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen Bauwerke und insbesondere Bauwerke von Kernkraftwerken gegen Bedrohungen aus der Luft bzw. vor aufprallenden Flugobjekten effektiv und funktionssicher geschützt werden können. Von besonderem Vorteil ist, dass die erfindungsgemäßen Maßnahmen insbesondere auch aufgrund der Einbeziehung einer bereits vorhandenen Konstruktion in die Lastabtragung verhältnismäßig kostengünstig sind. Außerdem ist die erfindungsgemäße Lösung mit relativ geringem Aufwand am bereits vorhandenen Tragwerk realisierbar. Das bedeutet auch eine vorteilhaft geringe Ausfallzeit für den Betrieb des jeweiligen Bauwerks und insbesondere eine vorteilhaft geringe Abschaltzeit eines Kernreaktors. Weiterhin zeichnet sich das erfindungsgemäß ertüchtigte Bauwerk durch einen geringen Wartungsaufwand aus. Die erfindungsgemäßen Komponenten zeichnen sich auch durch eine hohe Dauerhaftigkeit aus.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
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1 einen Schnitt durch ein Kernreaktorbauwerk mit einem erfindungsgemäßen Schutzmantel,
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2 einen vergrößerten Ausschnitt A aus 1,
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3 den Gegenstand nach 2 in einer zweiten Ausführungsform,
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4 den Gegenstand gemäß 2 in einer dritten Ausführungsform,
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5 den Gegenstand nach 2 in einer vierten Ausführungsform und
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6 den Gegenstand gemäß 2 in einer fünften Ausführungsform.
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Die 1 zeigt ein als Kernreaktorbauwerk 1 ausgebildetes Bauwerk, wobei das Kernreaktorbauwerk 1 einen Kernreaktor und über dem Kernreaktor eine Reaktorkuppel 2 als äußere Hülle aufweist. Die Reaktorkuppel 2 besteht im Ausführungsbeispiel aus einem Stahlbetonmantel 3. Zum Schutz des Kernreaktorbauwerkes 1 vor aufprallenden Flugobjekten ist ein Schutzmantel 4 nachträglich auf die Oberfläche des Stahlbetonmantels 3 aufgebracht worden. Die Reaktorkuppel 2 des Kernreaktorbauwerkes 1 wurde also nachträglich mit diesem Schutzmantel 4 ertüchtigt. Der Schutzmantel 4 weist eine (innere) Schutzschicht 5 auf, die im Ausführungsbeispiel aus einem Stahlbeton besteht. Erfindungsgemäß hat dieser Stahlbeton des Schutzmantels 4 bzw. der Schutzschicht 5 eine höhere Duktilität als der Stahlbetonmantel 3 der Reaktorkuppel 2.
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In 2 ist eine erste Ausführungsform des mit dem Schutzmantel 4 ertüchtigten Stahlbetonmantels 3 dargestellt. In dem auf der linken Seite angeordneten Stahlbetonmantel 3 der Reaktorkuppel 2 sind Stahlbewehrungselemente 6 erkennbar. Der auf der rechten Seite angeordnete Schutzmantel 4 besteht hier einerseits aus der Schutzschicht 5 und andererseits aus einer Außenschutzschicht 7. Der Stahlbetonmantel 3 mag im Ausführungsbeispiel eine Dicke d von 60 cm haben und der Schutzmantel 4 eine Dicke D von 80 cm. Die Außenschutzschicht 7 ist vorzugsweise und in diesem Ausführungsbeispiel als Stahlplatte ausgebildet und ist gleichsam in den Stahlbeton der Schutzschicht 5 einbetoniert. Im Übrigen wird diese Außenschutzschicht 7 bzw. Stahlplatte durch als Kopfbolzen ausgebildete Verankerungselemente 8 in der Schutzschicht 5 verankert. Die Schutzschicht 5 besteht nach einer bevorzugten Ausführungsform aus einem stahlfaserverstärkten Hochleistungsbeton.
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Das Ausführungsbeispiel nach 3 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel der 2 dadurch, dass die Schutzschicht 5 aus normalem Stahlbeton besteht. In dieser Schutzschicht 5 sind Stahlbewehrungselemente 6 erkennbar. Dieser Stahlbeton der Schutzschicht 5 hat eine höhere Duktilität als der Stahlbetonmantel 3.
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Im Ausführungsbeispiel der 4 entsprechen die Materialien der einzelnen Schichten denen des Ausführungsbeispiels nach 2. Im Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist jedoch durch als Doppelkopfanker 9 ausgebildete Verbindungselemente ein Verbund zwischen dem Stahlbetonmantel 3 und dem Schutzmantel 4 hergestellt. Diese Doppelkopfanker 9 durchfassen zunächst Bohrungen 10 im Stahlbetonmantel 3 und ein erster Ankerkopf 11 jedes Doppelkopfankers 9 hintergreift die Innenseite 12 des Stahlbetonmantels 3. Der übrige Teil der Doppelkopfanker 9 mit dem zweiten Ankerkopf 13 fasst in die Schutzschicht 5 des Schutzmantels 4 ein. Im Ausführungsbeispiel sind die Doppelkopfanker 9 im Übrigen zweiteilig ausgebildet und die beiden Teile 14, 15 jedes Doppelkopfankers 9 sind über eine Muffe 16 miteinander verbunden. – Die Herstellung des in 4 dargestellten Verbundes wird vorzugsweise wie folgt realisiert. Vor Aufbringen des Schutzmantels 4 werden von außen die Bohrungen 10 in den Stahlbetonmantel 3 eingebracht. Dann werden die ersten Teile 14 der Doppelkopfanker 9 von der Innenseite des Stahlbetonmantels 3 in die Bohrungen 10 eingesteckt. Anschließend werden die zweiten Teile der Doppelkopfanker 9 mit Hilfe der Muffen 16 an den ersten Teilen der Doppelkopfanker 9 fixiert. Danach wird der Schutzmantel 4 mit der aus Beton bestehenden Schutzschicht 5 und der aus Stahl bestehenden Außenschutzschicht 7 aufgebracht.
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Auch im Ausführungsbeispiel der 5 ist ein Verbund zwischen dem Stahlbetonmantel 3 und dem Schutzmantel 4 verwirklicht. Hier sind jedoch im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der 4 statt der Doppelkopfanker 9 U-förmige Verbundbügel 17 als Verbindungselemente eingesetzt.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß 6 entspricht im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel nach 5. Hier ist aber zusätzlich die Innenseite 12 des Stahlbetonmantels 3 mit als Stahlplatten 18 ausgebildeten Verstärkungsplatten verstärkt. Dabei werden die Stahlplatten 18 durch in den Stahlbetonmantel 3 eingreifende Fixierungselemente 19 an dem Stahlbetonmantel 3 fixiert.
