用于松散地层的重力压缩空气储能系统的竖井及修筑方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115094953A(43)申请公布日2022.09.23(21)申请号202210796095.7E02D27/12(2006.01)(22)申请日2022.07.07E02D3/115(2006.01)E02D5/34(2006.01)(71)申请人西安热工研究院有限公司地址710032陕西省西安市碑林区兴庆路136号申请人华能集团技术创新中心有限公司天津大学(72)发明人文军王超赵瀚辰王枭华梁法光李阳杨成龙赵亮王宇(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201专利代理师赵迪(51)Int.Cl.E02D29/12(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称用于松散地层的重力压缩空气储能系统的竖井及修筑方法(57)摘要本发明提出用于松散地层的重力压缩空气储能系统的竖井及修筑方法，可以实现在复杂的松散富水地层下修建竖井结构，而竖井的结构形式不仅可以增强其对上部荷载的承载力，且其下方的布设的桩基在冻土失效后也可达到控制竖井沉降变形的目的，从而支持承受重力压缩空气储能系统运行时的所有荷载；而预留的冷冻孔可进行灌浆固结可进一步减小竖井沉降变形以及渗流、管涌带来的危害，保证重力压缩空气储能竖井结构的安全稳定运行。CN115094953ACN115094953A权利要求书1/2页1.用于松散地层的重力压缩空气储能系统的竖井修筑方法，其特征在于，包括：在土层表面规划竖井的形状、尺寸及深度；在规划的所述竖井的周侧至少布设一组由多个冷冻孔围成的环形冻结装置，并在‑60℃至‑78.5℃下干冰冻结施工；其中所述冷冻孔在竖直方向上的深度与所述竖井的深度相同；且所述冷冻孔与所述竖井外侧的最小水平距离为所述竖井外侧需要发展冻土的最小水平距离；在所述竖井的底部布设桩基群，所述桩基群包括多个环形设置的灌注桩；所述灌注桩中注浆的深度与所述竖井的地基底部齐平；其中所述桩基群的周向圆心与所述竖井的重心重合；对所述竖井的土方分段开挖、安放钢筋笼和浇筑并对所述竖井的土层地基进行混凝土换填；再通过所述冷冻孔灌浆固结。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冻结装置的周向圆心与所述竖井的重心重合；所述冷冻孔的孔径为16‑20mm；且每组所述冻结装置包含8‑12个冷冻孔。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冻结装置的布设半径计算方法为：R＝0.1T；其中R为布设半径，系数0.1为冻土发展速度0.1m/d；T为冷冻时间d。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在水平方向上相邻所述冻结装置中所述冷冻孔之间的水平距离等于所述竖井外侧需要发展冻土的最小水平距离。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述灌注桩的孔径为1‑2m，靠近所述竖井的所述灌注桩的孔径大于远离所述竖井的所述灌注桩的孔径；所述竖井最外侧的所述灌注桩设置在所述竖井的衬砌下方，所述灌注桩的深度为所述竖井深度的3.6‑4.5倍。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述桩基群的周向圆心处设置圆心灌注桩；所述圆心灌注桩的深度与所述灌注桩相同，其孔径与所述灌注桩的孔径比值不小于1.75。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述竖井的土方分段开挖、安放钢筋笼和浇筑的方法为：先对所述竖井的外壁开挖，每开挖5‑6m时安放钢筋笼并进行混凝土浇筑直至完成所述竖井的外壁的施工；后对所述竖井的内部开挖。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述冷冻孔灌浆固结的灌浆压力为0.2‑0.4MPa。9.用于松散地层的重力压缩空气储能系统的竖井，其特征在于，所述竖井为分段式，包括竖直方向上依次设置内径相同的第一层段、第二层段和第三层段，其均利用权利要求1‑8中任一所述的方法修筑；所述第一层段的壁厚大于所述第三层段；且所述第二层段的壁厚逐渐缩小，其靠近所述第一层段的一端最大并所述第一层段的壁厚相同，其靠近所述第三层段的一端最小与所述第三层段的壁厚相同；所述第三层段顶部距离所述土层表面的竖直距离与所述竖井深度的比值为3:14。10.用于松散地层的重力压缩空气储能系统，其特征在于，包括权利要求9中所述的竖井；其中所述竖井中活动插接有所述重力压缩空气储能系统中重力组件，所述重力组件外壁与所述竖井的内壁之间有间隙，所述间隙中设置有密封膜，所述密封膜与所述重力组件2CN115094953A权利要求书2/2页外壁和所述竖井内壁之间密封连接，以使所述密封膜、所述竖井位于所述密封膜下方的空间、所述重力组件之间围成储气室。3CN115094953A说明书1/7页用于松散地层的重力压缩空气储能系统的竖井及修筑方法技术领域[0001]本发明涉及压力容器及空气储能技术领域，尤其涉及用于松散地层的重力压缩空气储能系统