一种地下岩层硐室储气罐支护结构及其施工方法与流程

本发明涉及地下支护，尤其涉及一种地下岩层硐室储气罐支护结构以及该支护结构的施工方法。

背景技术：

1、在气体储能项目中，需要在地下百米以上深度挖设硐室，并在硐室内放置储气罐。由于储气罐内部的高压气体对储气罐的罐壁持续施加向外的法向压力，当储气罐的罐体较薄时，储气罐的罐壁在向外膨胀变形后还将与硐室岩体接触，来自高压气体的向外法向压力将持续作用在硐室岩体上。

2、在硐室挖设时，若硐室水平设置且横向宽度较大，来自岩层的竖向压力可能导致硐室岩体产生裂隙，产生安全隐患。此时，便需要对硐室岩体进行混凝土注浆加固，由混凝土衬砌层承担竖直方向的岩层压力以及在储气罐膨胀变形后来自高压气体的向外法向压力，参见附图1，其中岩层压力的方向为硐室径向的内方向，高压气体的向外法向压力的方向为b向，从而防止硐室岩体的破坏。但当混凝土衬砌层承受的来自高压气体的向外法向压力过大时，将直接导致混凝土衬砌层因承受不住过大的周向应力而拉裂破碎，影响混凝土衬砌层的径向抗压性能。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种能够防止混凝土衬砌层拉裂破碎的地下岩层硐室储气罐支护结构。

2、本发明采用如下技术方案：

3、本发明提供一种地下岩层硐室储气罐支护结构，包括硐室和储气罐，储气罐设置在硐室内，硐室的侧壁岩体上浇筑有一圈覆盖侧壁岩体的混凝土衬砌层，混凝土衬砌层在周向上间隔开设有多个分隔缝，分隔缝从混凝土衬砌层靠近储气罐的一侧向远离储气罐的一侧径向延伸并将混凝土衬砌层周向分隔开。

4、优选地，混凝土衬砌层在周向与储气罐间还预留有环形间隙空间，缓冲填充物设置在环形间隙空间内，并将环形间隙空间和多个分隔缝填充。

5、缓冲填充物为细砂。

6、本发明还提供一种如上第一项所述的下岩层硐室储气罐支护结构的施工方法，包括以下步骤：

7、s1：根据硐室的施工图纸设计浇筑模板，并施工出浇筑模板；

8、s2：将浇筑模板设置在硐室内，使浇筑模板与硐室的侧壁岩体间形成环形浇筑空间；

9、s3：将混凝土浇筑在环形浇筑空间内，形成在周向上间隔开设有多个分隔缝的混凝土衬砌层；

10、s4：拆除浇筑模板，将储气罐设置在硐室内，并使储气罐和混凝土衬砌层间隔形成环形间隙空间。

11、优选地，步骤s3所用的混凝土的标号在c25以下。

12、优选地，步骤s4中的储气罐通过多个储气罐分段拼焊而成。

13、优选地，在步骤s4之后，还包括步骤s5：在环形间隙空间和多个分隔缝内填充缓冲填充物并振捣密实。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

15、本发明的地下岩层硐室储气罐支护结构在混凝土衬砌层上周向间隔开设多个分隔缝，提前预留混凝土衬砌层的周向变形空间，从而防止了混凝土衬砌层的拉裂破碎；在将混凝土衬砌层与储气罐之间的环形间隙空间以及混凝土衬砌层上的多个分隔缝中填充缓冲填充物后，若混凝土衬砌层环向受拉，分割缝中的填充缓冲物将受压约束混凝土衬砌层的膨胀变形，避免混凝土衬砌层的局部破坏，若储气罐内的高压气体有使储气罐管壁膨胀变形的趋势，环形间隙空间中的填充缓冲物也可使混凝土衬砌层承受的向外法向压力更加均匀，保证混凝土衬砌层的结构安全。

16、而采用本发明的地下岩层硐室储气罐支护结构的施工方法能够实现了本发明的地下岩层硐室储气罐支护结构的生产加工，再通过施工出的地下岩层硐室储气罐支护结构来防止混凝土衬砌层的拉裂破碎。

技术特征：

1.一种地下岩层硐室储气罐支护结构，其特征在于，包括硐室(1)和储气罐(2)，所述储气罐(2)设置在所述硐室(1)内，所述硐室(1)的侧壁岩体上浇筑有一圈覆盖所述侧壁岩体的混凝土衬砌层(3)，所述混凝土衬砌层(3)在周向上间隔开设有多个分隔缝(31)，所述分隔缝(31)从所述混凝土衬砌层(3)靠近所述储气罐(2)的一侧向远离所述储气罐(2)的一侧径向延伸并将所述混凝土衬砌层(3)周向分隔开。

2.根据权利要求1所述的地下岩层硐室储气罐支护结构，其特征在于，所述混凝土衬砌层(3)在周向与所述储气罐(2)间还预留有环形间隙空间，缓冲填充物(4)设置在所述环形间隙空间内，并将所述环形间隙空间和多个所述分隔缝(31)填充。

3.根据权利要求2所述的地下岩层硐室储气罐支护结构，其特征在于，所述缓冲填充物(4)为细砂。

4.根据权利要求2所述的地下岩层硐室储气罐支护结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.根据权利要求3所述的地下岩层硐室储气罐支护结构的施工方法，其特征在于，步骤s3所用的混凝土的标号在c25以下。

6.根据权利要求3所述的地下岩层硐室储气罐支护结构的施工方法，其特征在于，步骤s4中的所述储气罐(2)通过多个储气罐分段拼焊而成。

7.根据权利要求3所述的地下岩层硐室储气罐支护结构的施工方法，其特征在于，在步骤s4之后，还包括步骤s5：在所述环形间隙空间和多个所述分隔缝(31)内填充所述缓冲填充物(4)并振捣密实。

技术总结本发明涉及地下支护技术领域，尤其涉及一种地下岩层硐室储气罐支护结构。该地下岩层硐室储气罐支护结构包括硐室和储气罐，储气罐设置在硐室内，硐室的侧壁岩体上浇筑有一圈覆盖侧壁岩体的混凝土衬砌层，混凝土衬砌层在周向上间隔开设有多个分隔缝，分隔缝从混凝土衬砌层靠近储气罐的一侧向远离储气罐的一侧径向延伸并将混凝土衬砌层周向分隔开。该地下岩层硐室储气罐支护结构在混凝土衬砌层上周向间隔开设多个分隔缝，提前预留混凝土衬砌层的周向变形空间，从而防止了混凝土衬砌层的拉裂破碎。技术研发人员：张洁,林琳,沈盼盼,张芳勇受保护的技术使用者：上海勘测设计研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30