本技术涉及一种地下压缩空气储能系统的拱柱复合衬砌结构,属于新能源工程结构技术领域。该结构由围岩、钢-混凝土外层衬砌、柱壳支座间挤压连接装置、内拱式柱壳支座和内拱式柱壳组成。多个内拱式柱壳节段连接形成纵联,多个内拱柱壳依次连接构成闭合储气空间。本发明通过设置内拱式柱壳,将储气荷载转化为轴向压力、压缩应力、分布压力和径向压力,减小外层衬砌、近端围岩的环向变形、环向应力和轴向温度应力,提高储气库结构安全性和围岩稳定性,同时保持储气硐室空间利用率。
背景技术
依托废弃矿井、隧道、洞穴建设的圆型、拱形断面或这马蹄形断面形式的压缩空气储能储气库,具有大直径(4米以上)、承受高内压循环储气荷载的特点。一方面,该储气压力硐室的混凝土衬砌、近端围岩承受较大的循环储气压力,并产生较大的往复环向变形。另一方面,此类储气库在其硐室延伸方向,具有不平直的特点,需在满足应力安全与密封的条件下,连接各联压缩空气储能硐室。本专利针对依托Ⅳ、Ⅴ类围岩建设的压缩空气储能地下储气库在高内压循环储气荷载作用下,在近硐室围岩部位产生超过岩石承受能力的环向附加拉伸应力、并可能导致岩石拉伸破坏的问题;以及解决此类储气库轴向几何的不平直对衬砌结构和围岩应力的影响,降低储/释气瞬态的衬砌结构的轴向振动,减弱温度变化导致的衬砌纵向应力,提出本发明的技术方案。
实现思路