【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及压缩空气储能，具体涉及压缩空气储能大直径人工硐室储气库封堵结构及其实施方法。
技术介绍
1、在硬岩地层中开凿大直径圆截面硐室作为高压储气库时，储气库出口一般设计大体积混凝土封堵结构，以平衡储气库内部高压气体产生的纵向推力。目前，常见的储气库封堵结构类型主要有缩口封堵结构和t形封堵结构两种。前者仅考虑了缩口结构洞壁围岩与封堵结构之间的反作用力和摩擦力，利用调整缩口结构的长度来平衡高压气体推力，导致储气库封堵体长度较大，且混凝土的抗压性能难以发挥；后者通过一种t形结构将储气库内高压气体推力传递至垂直方向的交通硐侧壁围岩上，该封堵结构的受力模式较好，但储气库直径较大时，封堵结构会消耗巨量的混凝土，封堵结构建设成本较高。因此，需要寻求一种受力受力模式较好且能节约混凝土材料的封堵结构。将缩口结构与t形结构结合起来是一种十分新颖方案，既能保证封堵结构的安全需要，又能节约施工花费。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供压缩空气储能大直径人工硐室储气库封堵结构及其施工方法，此封堵结构将缩口结构和t形结构相结合，利用封堵混凝土承压，将绝大部分高压气体推力同时传递至缩口结构硐壁和纵向交通硐侧壁，增大了硐壁围岩承载面积，改变了以往仅靠缩口结构硐壁或交通硐侧壁承载的受力模式，改进了改善了封堵结构的受力模式，同时降低了封堵结构的开挖工程量和混凝土浇筑工程量，节约了工程花费，缩短了施工周期。
2、为实现上述目的，本专利技术采取的其中一个技术方案为：压缩空气储能大直径人工硐室
3、所述交通硐包括缩口结构6、横向交通硐7和纵向交通硐3三部分；横向交通硐7与纵向交通硐3垂直相连；
4、所述缩口结构6为两端横截面面积大小不同的偏圆台形，所述储气库1与缩口结构6横截面面积大小较大的一端相连，横向交通硐7与缩口结构6横截面面积大小较小的一端相连；
5、在储气库出口处的交通硐位置设置对储气库1进行封堵的封堵体2；
6、所述封堵体2底部位置设置有运维检修通道5，所述运维检修通道5两端分别与储气库1和纵向交通硐3相连通，运维检修通道5与储气库1连接位置处设置有密封门10。
7、进一步的，缩口结构6的长度与其大小直径差的比值取0-2。
8、进一步的，横向交通硐7为圆截面隧道结构，其直径为5-7m，横向交通硐7长度为1-3m。
9、进一步的，纵向交通硐3为马蹄形截面，硐室高度等于横向交通硐7的直径，其宽度取5-7m。
10、进一步的，所述封堵体2呈烟斗形，采用微膨胀混凝土浇筑而成，纵向交通硐内的混凝土浇筑长度大于储气库1的半径和2倍的横向交通硐直径。
11、进一步的，所述所述封堵体2的硐室顶部位置通过回填注浆体8填实。
12、进一步的，所述运维检修通道5的平面为l形，截面为圆形，直径为1-1.5m，安装在距离硐室底面0.5m处的位置；
13、运维检修通道通过圆形钢桶焊接而成，外部为浇筑混凝土，周边绑扎加强筋9。
14、进一步的，密封门10采用凸形钢板密封门，密封门厚度至少为5cm。
15、本专利技术采取的另一个技术方案为：施工方法，该方法适用于上述的压缩空气储能大直径人工硐室储气库封堵结构中，该方法包括：
16、s1、硐室开挖：
17、依次对纵向交通硐3、横向交通硐7、缩口结构6、储气库1进行开挖与支护；其中纵向交通硐3、横向交通硐7和缩口结构6仅施作初期支护，储气库1施作完初期支护后还需要浇筑二次衬砌；
18、s2、初期支护表面平整：
19、对纵向交通硐3、横向交通硐7和缩口结构6的初期支护表面进行平整，减少封堵结构2浇筑时因初期支护表面不平整而导致混凝土孔洞，使初期支护与封堵结构的接触更加密实；
20、s3、封堵结构第一层混凝土浇筑：
21、对封堵结构2所在位置的底部浇筑第一层混凝土，混凝土采用c30微膨胀混凝土，浇筑厚度为0.5m；
22、s4、运维检修通道安装：
23、待第一层混凝土达到足够结构强度后，在第一层混凝土表面安装、焊接圆形钢桶，形成运维检修通道5，在钢桶四周绑扎加强筋9，并在相应位置焊接安装好密封门10的预埋件；
24、s5、安装回填注浆管：
25、在封堵结构与围岩交界面，尤其是硐室顶部位置，预留安装好回填注浆管，方便后续回填注浆；
26、s6、封堵结构分层浇筑：
27、将密封门10提前运输至储气库1内，采用c30微膨胀混凝土对封堵结构进行分层浇筑，封堵体与初期支护交界面位置加强混凝土振捣强度，减少浇筑孔隙，保证封堵结构2能够有效地将储气库1内高压气体推力传递至硐壁围岩；
28、s7、封堵结构混凝土养护：
29、定期对浇筑完成的封堵结构2进行养护，避免混凝土干缩开裂，保证混凝土达到预期强度；
30、s8、封堵结构回填注浆：
31、封堵结构2浇筑完成后，封堵结构与围岩交界位置可能还存留空隙，尤其是封堵结构顶部等混混凝土浇筑施工不方便的位置，通过回填注浆管对这些位置进行回填注浆，形成回填注浆体8；
32、s9、密封门安装：
33、将密封门10与密封门预埋件连接固定，并使密封门凸出方向朝着储气库。
34、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
35、1、本专利技术将已有的缩口封堵结构和t形封堵结构相结合，有效地将储气库高压气体推力同时传递到缩口结构硐壁和纵向交通硐侧壁，增大了硐壁围岩的承载面积，提高了封堵结构的可靠性。
36、2、本专利技术主要利用缩口结构硐壁和纵向交通硐侧壁反作用力来平衡储气库高压气体推力，充分发挥出混凝土的抗压性能，改善了混凝土的受力模式，避免了缩口封堵结构长度过长的问题和t形封堵结构混凝土用量过大的问题。
37、3、本专利技术显著降低了封堵结构的开挖工程量和混凝土浇筑工程量，节约了施工成本，缩短了施工周期。
38、4、本专利技术设计了一种圆截面钢桶焊接而成的运维检修通道，同时在钢桶周边设置加强筋，显著提高了运维检修通道的安全性。
39、5、本专利技术密封门采用凸形钢板密封门，凸出方向朝着储气库，密封门的几何构造更加符合力学原理。
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1.压缩空气储能大直径人工硐室储气库封堵结构，其特征在于：该封堵结构利用储气库(1)的缩口结构(6)和出口处的交通硐，通过该封堵结构传递压力，将绝大部分高压气体推力传递至缩口结构和交通硐的侧壁围岩上，以增强封堵的可靠性；
2.根据权利要求1所述的压缩空气储能大直径人工硐室储气库封堵结构，其特征在于：缩口结构(6)的长度与其大小直径差的比值取0-2。
3.根据权利要求1所述的压缩空气储能大直径人工硐室储气库封堵结构，其特征在于：横向交通硐(7)为圆截面隧道结构，其直径为5-7m，横向交通硐(7)长度为1-3m。
4.根据权利要求1所述的压缩空气储能大直径人工硐室储气库封堵结构，其特征在于：纵向交通硐(3)为马蹄形截面，硐室高度等于横向交通硐(7)的直径，其宽度取5-7m。
5.根据权利要求1所述的压缩空气储能大直径人工硐室储气库封堵结构，其特征在于：所述封堵体(2)呈烟斗形，采用微膨胀混凝土浇筑而成，纵向交通硐内的混凝土浇筑长度大于储气库(1)的半径和2倍的横向交通硐直径。
6.根据权利要求1所述的压缩空气储能大直径人工硐
7.根据权利要求1所述的压缩空气储能大直径人工硐室储气库封堵结构，其特征在于：所述运维检修通道(5)的平面为L形，截面为圆形，直径为1-1.5m，安装在距离硐室底面0.5m处的位置；
8.根据权利要求1所述的压缩空气储能大直径人工硐室储气库封堵结构，其特征在于：密封门(10)采用凸形钢板密封门，密封门厚度至少为5cm。
9.施工方法，其特征在于：该方法适用于权利要求1-8任意一项所述的压缩空气储能大直径人工硐室储气库封堵结构中，该方法包括：
...【技术特征摘要】
1.压缩空气储能大直径人工硐室储气库封堵结构，其特征在于：该封堵结构利用储气库(1)的缩口结构(6)和出口处的交通硐，通过该封堵结构传递压力，将绝大部分高压气体推力传递至缩口结构和交通硐的侧壁围岩上，以增强封堵的可靠性；
2.根据权利要求1所述的压缩空气储能大直径人工硐室储气库封堵结构，其特征在于：缩口结构(6)的长度与其大小直径差的比值取0-2。
3.根据权利要求1所述的压缩空气储能大直径人工硐室储气库封堵结构，其特征在于：横向交通硐(7)为圆截面隧道结构，其直径为5-7m，横向交通硐(7)长度为1-3m。
4.根据权利要求1所述的压缩空气储能大直径人工硐室储气库封堵结构，其特征在于：纵向交通硐(3)为马蹄形截面，硐室高度等于横向交通硐(7)的直径，其宽度取5-7m。
5.根据权利要求1所述的压缩空气储能大直径人工硐室储气库...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺家新，万明忠，巫裕斌，纪文栋，常艳芬，安晓宇，许瑞金，
申请(专利权)人：中能建数字科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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