一种地下储气洞结构的制作方法

本发明涉及地下储气洞，具体是一种地下储气洞结构。

背景技术：

1、压缩空气储能是一种将电能转化为高压空气的势能来实现储能的技术。建设压缩空气储能电站的关键技术问题之一，就是将高压气体安全经济的储存起来；相比利用盐穴等特殊地质构造来储气，人造地下储气洞具有适用范围广和布置灵活等显著特点，具有更大的推广优势。

2、对于人造地下储气洞，因面临着高气压、地质复杂等多样的极端岩土环境，围岩因受气压会变形，容易出现裂隙，易出现漏气等问题。因此，密封是地下储气洞，特别是人造地下储气洞的关键。目前常用的方法是在储气洞混凝土二次衬砌内再设置密封层。常用密封层材料有钢板或柔性材料，如：塑料、橡胶、纤维。

3、目前，因储气洞本体一般采用圆形洞室结构，其内的混凝土二次衬砌也采用相应的圆环形结构。如：公布号为cn117135535a的专利申请公开了一种地下储气洞室的波拱结构。由于地下储气洞在使用过程中会反复充气和释放气体，相应地，地下储气洞混凝土二次衬砌也会在密封层以及围岩传递的压力作用下，反复发生外扩或收缩变形，而现有的采用圆形结构的混凝土二次衬砌在外扩过程中，混凝土二次衬砌受内压作用，内部受周向方向的拉应力，混凝土二次衬砌内部很容易开裂。一旦混凝土二次衬砌内部出现裂缝，会对贴合在其内表面的密封层产生不利影响，影响其使用寿命和可靠性。如：使密封层部分材料压入裂缝中，导致密封层撕裂失效。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种可使混凝土二次衬砌外扩时内部混泥土受压，外部混凝土受拉的地下储气洞结构，以解决混凝土二次衬砌内部易开裂的问题。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种地下储气洞结构，包括采用圆形洞室结构的储气洞本体，以及由外至内依次设置在储气洞本体的洞室内的初衬、混凝土二次衬砌以及密封层，所述初衬采用圆环形结构；

3、所述混凝土二次衬砌由至少三段支撑设置在所述初衬内侧且为弧形的弧段依次首尾相接围合而成，所述弧段的内侧面向内拱设置，且拱形的延伸方向与所述弧段的弧形延伸方向相同，以形成使所述混凝土二次衬砌受内压时内侧受压而外侧受拉开裂以外扩变形的拱形结构；

4、所述密封层贴合设置在所述混凝土二次衬砌的内表面上。

5、进一步地，所述弧段之间，所述弧段的内侧面为等弧。

6、进一步地，所述弧段为八段。

7、进一步地，所述密封层采用钢板。

8、进一步地，所述密封层的厚度为3～8mm。

9、进一步地，所述初衬为混凝土结构，所述初衬上设有将初衬与储气洞本体的围岩连接成整体的锚杆。

10、进一步地，所述锚杆包括设置在与相邻的所述弧段的相接处相对应的位置的主锚杆。

11、进一步地，所述锚杆还包括设置在与所述弧段的内侧面拱顶相对应的位置的次锚杆，所述次锚杆的直径和长度分别小于所述主锚杆的直径以及长度。

12、进一步地，所述混凝土二次衬砌采用一体浇注结构。

13、本发明的有益效果是：本发明的一种地下储气洞结构，将混凝土二次衬砌弧段的内侧面设置使所述混凝土二次衬砌受内压时内侧受压而外侧受拉开裂以外扩变形的拱形结构，混凝土二次衬砌在外扩变形时内部混泥土受压，而外部混凝土受拉，使得混凝土二次衬砌外扩变形时是从外侧开裂而变形，解决了混凝土二次衬砌内部易开裂的问题，可以更好地保证密封层的使用寿命。

技术特征：

1.一种地下储气洞结构，包括采用圆形洞室结构的储气洞本体(1)，以及由外至内依次设置在储气洞本体(1)的洞室内的初衬(2)、混凝土二次衬砌(3)以及密封层(4)，所述初衬(2)采用圆环形结构，其特征在于：

2.如权利要求1所述的一种地下储气洞结构，其特征在于：所述弧段(31)之间，所述弧段(31)的内侧面为等弧。

3.如权利要求2所述的一种地下储气洞结构，其特征在于：所述弧段(31)为八段。

4.如权利要求1所述的一种地下储气洞结构，其特征在于：所述密封层(4)采用钢板。

5.如权利要求4所述的一种地下储气洞结构，其特征在于：所述密封层(4)的厚度为3～8mm。

6.如权利要求1至5中任一项所述的一种地下储气洞结构，其特征在于：所述初衬(2)为混凝土结构，所述初衬(2)上设有将初衬(2)与储气洞本体(1)的围岩连接成整体的锚杆。

7.如权利要求6所述的一种地下储气洞结构，其特征在于：所述锚杆包括设置在与相邻的所述弧段(31)的相接处相对应的位置的主锚杆(51)。

8.如权利要求7所述的一种地下储气洞结构，其特征在于：所述锚杆还包括设置在与所述弧段(31)的内侧面拱顶相对应的位置的次锚杆(52)，所述次锚杆(52)的直径和长度分别小于所述主锚杆(51)的直径以及长度。

9.如权利要求1所述的一种地下储气洞结构，其特征在于：所述混凝土二次衬砌(3)采用一体浇注结构。

技术总结本发明提供一种可使混凝土二次衬砌外扩时内部混泥土受压，外部混凝土受拉的地下储气洞结构，以解决混凝土二次衬砌内部易开裂的问题，涉及地下储气洞技术领域。一种地下储气洞结构，包括采用圆形洞室结构的储气洞本体，以及由外至内依次设置在储气洞本体的洞室内的初衬、混凝土二次衬砌以及密封层；所述混凝土二次衬砌由至少三段支撑设置在所述初衬内侧且为弧形的弧段依次首尾相接围合而成，弧段的内侧面向内拱设置，且拱形的延伸方向与所述弧段的弧形延伸方向相同，以形成使所述混凝土二次衬砌受内压时内侧受压而外侧受拉开裂以外扩变形的拱形结构；所述密封层贴合设置在所述混凝土二次衬砌的内表面上。本发明可以更好地保证密封层的使用寿命。技术研发人员：漆桧,梅攀,李锐,卓越,吴列,周再举,古兴宇,李辉,龚节福,石继兵,杨松,杨龙城受保护的技术使用者：四川电力设计咨询有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/20