【技術實現步驟摘要】
本申請涉及壓縮空氣儲能，具體涉及一種人工內襯洞室軸向變形補償的復合結構。
技術介紹
1、人工內襯洞室選址廣泛、規模大、環境友好，是壓縮空氣儲氣庫主要類型之一。為保障洞室在高內壓作用下的穩定性和密閉性，需構建復合結構，該復合結構一般由密封層、襯砌和圍巖組成，其中密封層現階段多采用薄鋼襯。壓氣儲能運行過程中溫度循環變化，復合結構(尤其是鋼襯)受溫度變化影響會有熱脹冷縮效應。鋼襯環向應力主要由高內壓產生，熱膨脹時產生的熱應力反而有利于環向受力。但在鋼襯軸向上，氣壓產生的應力可忽略，鋼襯熱脹冷縮受限可能會引起鋼襯的翹曲，張拉破壞等，因此，需要對鋼襯軸向采取一定的溫度變形補償措施。然而，現階段的復合結構并未對此采取有效措施。
技術實現思路
1、本申請實施例提供一種人工內襯洞室軸向變形補償的復合結構，該復合結構能夠抵償壓氣儲能運行過程中由于溫度往復變化而引起的軸向變形，減小鋼襯軸向屈曲或張拉破壞風險，從而保障儲氣庫的長期密閉性和安全性。
2、本申請實施例提供的人工內襯洞室軸向變形補償的復合結構包括圍巖體、混凝土襯砌和鋼襯密封層，所述圍巖體、所述混凝土襯砌和所述鋼襯密封層依次布置于人工內襯洞室內；所述鋼襯密封層包括環形鋼襯和至少一個波紋鋼襯，所述波紋鋼襯具有波紋段和平直連接段，所述波紋段包括多個半圓形波紋，多個所述半圓形波紋首尾連接且沿所述波紋段的軸向呈波浪形結構布置，所述平直連接段位于所述波紋段沿軸向的兩側，所述平直連接段連接所述波紋段和所述環形鋼襯。
3、另外，本申請
4、在一種可選的方案中，如定義所述鋼襯密封層因溫度引起的熱脹冷縮變形量為δl，則δl＝αδtl1，式中，α為熱膨脹系數，δt為溫度變化值，l1為所述人工內襯洞室的總長度；
5、所述波紋鋼襯的壓縮變形量為lc，所述波紋鋼襯的可伸長變形量為lt，則lc＝dn/2，式中，d為半圓形波紋的直徑，n為半圓形波紋的數量；
6、則lc和lt滿足不等式：
7、
8、在一種可選的方案中，所述平直連接段與所述環形鋼襯的壁面齊平，所述波紋段在靠近所述平直連接段一側的所述半圓形波紋與所述環形鋼襯的壁面齊平；所述波紋段還包括過渡段，所述過渡段為四分之一圓，所述過渡段連接所述波紋段和所述平直連接段。
9、在一種可選的方案中，所述環形鋼襯的半徑為4～6m，厚度為10～20mm，材料為高強度鋼；所述半圓形波紋的數量為5～10個。
10、在一種可選的方案中，該復合結構還包括墊層和支護結構，所述支護結構設置于所述圍巖體和所述混凝土襯砌之間，所述墊層能夠發生形變，所述墊層緊密貼合設置于所述鋼襯密封層和所述混凝土襯砌之間，且所述墊層的厚度由所述波紋鋼襯到所述環形鋼襯的方向上逐漸變薄，逐漸變薄的過渡距離不小于1m。
11、在一種可選的方案中，所述墊層的厚度大于所述波紋段高度至少0.01m，所述墊層的材料為粘土或橡膠。
12、本申請實施例的有益效果在于：
13、本申請實施例中的復合結構通過設置的波紋鋼襯可吸收部分橫向變形，有效減小儲氣庫軸向方向上由溫度變化帶來的熱應力，緩解熱障冷縮對軸向帶來的張拉或翹曲破壞，從而保障儲氣庫的長期密閉性和安全性。另外，還可以將波紋鋼襯布置在有局部軟弱圍巖的地段，使其在軸向溫度補償的同時，還能抵抗部分橫向變形。
14、應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性的，并不能限制本申請。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種人工內襯洞室軸向變形補償的復合結構，其特征在于，包括圍巖體、混凝土襯砌和鋼襯密封層，所述圍巖體、所述混凝土襯砌和所述鋼襯密封層依次布置于人工內襯洞室內；所述鋼襯密封層包括環形鋼襯和至少一個波紋鋼襯，所述波紋鋼襯具有波紋段和平直連接段，所述波紋段包括多個半圓形波紋，多個所述半圓形波紋首尾連接且沿所述波紋段的軸向呈波浪形結構布置，所述平直連接段位于所述波紋段沿軸向的兩側，所述平直連接段連接所述波紋段和所述環形鋼襯。
2.根據權利要求1所述的人工內襯洞室軸向變形補償的復合結構，其特征在于，定義所述鋼襯密封層因溫度引起的熱脹冷縮變形量為ΔL，則ΔL＝αΔTL1，式中，α為熱膨脹系數，ΔT為溫度變化值，L1為所述人工內襯洞室的總長度；
3.根據權利要求1或2所述的人工內襯洞室軸向變形補償的復合結構，其特征在于，所述平直連接段與所述環形鋼襯的壁面齊平，所述波紋段在靠近所述平直連接段一側的所述半圓形波紋與所述環形鋼襯的壁面齊平；所述波紋段還包括過渡段，所述過渡段為四分之一圓，所述過渡段連接所述波紋段和所述平直連接段。
4.根據權利要求3所述的人工內襯
5.根據權利要求1或2或4所述的人工內襯洞室軸向變形補償的復合結構，其特征在于，還包括墊層和支護結構，所述支護結構設置于所述圍巖體和所述混凝土襯砌之間，所述墊層能夠發生形變，所述墊層緊密貼合設置于所述鋼襯密封層和所述混凝土襯砌之間，且所述墊層的厚度由所述波紋鋼襯到所述環形鋼襯的方向上逐漸變薄，逐漸變薄的過渡距離不小于1m。
6.根據權利要求5所述的人工內襯洞室軸向變形補償的復合結構，其特征在于，所述墊層的厚度大于所述波紋段高度至少0.01m，所述墊層的材料為粘土或橡膠。
...【技術特征摘要】
1.一種人工內襯洞室軸向變形補償的復合結構，其特征在于，包括圍巖體、混凝土襯砌和鋼襯密封層，所述圍巖體、所述混凝土襯砌和所述鋼襯密封層依次布置于人工內襯洞室內；所述鋼襯密封層包括環形鋼襯和至少一個波紋鋼襯，所述波紋鋼襯具有波紋段和平直連接段，所述波紋段包括多個半圓形波紋，多個所述半圓形波紋首尾連接且沿所述波紋段的軸向呈波浪形結構布置，所述平直連接段位于所述波紋段沿軸向的兩側，所述平直連接段連接所述波紋段和所述環形鋼襯。
2.根據權利要求1所述的人工內襯洞室軸向變形補償的復合結構，其特征在于，定義所述鋼襯密封層因溫度引起的熱脹冷縮變形量為δl，則δl＝αδtl1，式中，α為熱膨脹系數，δt為溫度變化值，l1為所述人工內襯洞室的總長度；
3.根據權利要求1或2所述的人工內襯洞室軸向變形補償的復合結構，其特征在于，所述平直連接段與所述環形鋼襯的壁面齊平，所述波紋段在靠近所述平直連接段一側的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：韓月，劉寧，陳平志，徐建軍，周勇，王鴻振，李鄭梁，
申請(專利權)人：中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。