一种高分子材料和钢筋混凝土组成的压气储能洞室制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高分子材料与钢筋混凝土组成的压气储能洞室，包括洞室内壁和设置于所述洞室内壁上的气体进出口；所述洞室内壁包括钢筋混凝土层和高分子材料层，所述高分子材料层通过热熔衬垫热熔在钢筋混凝土层上；所述钢筋混凝土层裂缝宽度不大于0.2mm，所述高分子材料层为橡胶或塑料。本实用新型专利技术所提供的高分子材料与钢筋混凝土组成的压气储能洞室，通过高分子材料密封层对洞室进行密封，钢纤维钢筋混凝土传递洞室压力，通过增加钢纤维增强混凝土抗拉和抗疲劳性能，两部分共同作用，对洞室的密封提供了保障，简便易行，经济适用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种地下能源储存
，尤其是一种采用了橡胶或塑料的高 分子材料层和钢纤维钢筋混凝土作为密封系统的压气储能洞室。 一种高分子材料和钢筋混凝土组成的压气储能洞室
技术介绍
压气储能是一种利用压缩空气作为介质来储存能量和发电的技术。在用电低谷 时，它用风电和电网中多余的电能驱动空气压缩机，把电能转化为压缩空气内能在地下洞 室中储存起来，到用电高峰时，再把高压空气放出，并与少量的气体燃料混合在气轮机燃 烧室中燃烧而迅速膨胀做功，进而带动发电机发电。作为压缩空气储能电站主要组成部分 的地下储气构造物是压气储能电站选址的决定因素，也是保障其运行性能和可靠性的技术 关键。人工开挖的硬岩洞室便是地下储气构造物的一种，其建设的关键技术是压气储能洞 室的密封技术。 中国国家专利局于2005年12月14日公开的申请号为200410022747. 3,实用新 型名称《利用废弃矿井的压缩空气蓄能发电站》的技术，公开了一种利用废弃矿井封闭 后作为压缩空气贮存洞室，实现压缩空气蓄能发电的能源转换系统。其特征之一是：矿井口 的封闭是采用耐压封闭结构，封闭体要达到足够的厚度。其对压气储能洞室密封措施未做 介绍。2009年8月26日公开的申请号为200810033803. 1，技术名称《一种利用矿井进 行压缩空气蓄能的方法》的技术，公开了一种利用矿井进行压缩空气蓄能的方法，将由 具有隔气性能材料制成的气袋放置于矿井里，气袋的形状与矿井内壁的形状相同，气袋以 相同形状对应固定在矿井内壁里。气袋材料主要是橡胶，其外层是由具有防弹防割功能的 纺织材料组成的，气袋上按经纬状分布安装高强度缆绳，气袋还要具有防水功能，具有保温 层。该技术对气袋的性能要求极高。另外，矿井空间巨大，该技术需要使用相同大小的 气袋，可行性不大。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种能有效解决 压缩空气的密封问题，且经济适用，简便易行的高分子材料与钢筋混凝土组成的压气储能 洞室。 为实现上述技术目的，本技术采用技术方案如下： -种高分子材料与钢筋混凝土组成的压气储能洞室，包括洞室内壁和设置于所述 洞室内壁上的气体进出口； 所述洞室内壁包括钢筋混凝土层和高分子材料层，所述高分子材料层通过热熔衬 垫热熔在钢筋混凝土层上； 所述钢筋混凝土层裂缝宽度不大于0. 2_，所述高分子材料层为橡胶或塑料。 进一步地，所述钢筋混凝土层与高分子材料层之间还设置有水泥砂浆找平层，所 述水泥砂浆找平层直接涂抹在所述钢筋混凝土层上，所述高分子材料层通过热熔衬垫热熔 连接在所述水泥砂浆找平层上。 进一步地，所述洞室内壁还包括无纺土工布层和水泥钉； 所述无纺土工布层铺设在所述水泥砂浆找平层和高分子材料层之间，且通过热熔 衬垫和水泥钉固定在水泥砂浆找平层上； 所述水泥钉依次穿过热熔衬垫、无纺土工布层、水泥砂浆找平层，并深埋在钢筋混 凝土层内。 进一步地，所述高分子材料层由多块高分子材料板热熔衔接而成。 进一步地，所述热熔衬垫在洞室内壁的拱顶每平米平均设置3-4个，在洞室内壁 的边墙每平米平均设置2-3个，且呈梅花形布置。 进一步地，所述气体进出口处设置有钢筋笼，所述钢筋笼与洞室内壁相连的一端 通过热熔衬垫与洞室内壁的高分子材料层气密连接，所述钢筋笼内设置有进口管和出口 管，所述进口管和出口管的管壁与钢筋笼在洞室内壁处气密连接，所述钢筋笼内的进口管 和出口管周围浇注钢筋混凝土。 进一步地，所述钢筋混凝土为钢钎维钢筋混凝土。 进一步地，所述钢纤维钢筋混凝土中钢纤维的长度为20-60mm，直径为 0. 3-0. 9mm，长径比为30-80,且钢纤维钢筋混凝土中添加的钢纤维体积率不小于0. 35%。 进一步地，所述高分子材料为丁基橡胶。 进一步地，所述压气储能洞室在岩石中开挖，所述岩石强度为1-2级围岩。 采用上述技术方案后，本技术与现有技术相比具有以下有益效果： 本技术所提供的高分子材料与钢筋混凝土组成的压气储能洞室，通过高分子 材料密封层对洞室进行密封，钢纤维钢筋混凝土传递洞室压力，通过增加钢纤维增强混凝 土抗拉和抗疲劳性能，两部分共同作用，对洞室的密封提供了保障，简便易行，经济适用。 下面结合附图对本技术的【具体实施方式】作进一步详细的描述。 【附图说明】 图1为本技术结构示意图； 图2为图1洞室内壁截面图； 图3为本技术一实施例结构示意图。 其中：1钢筋混凝土层，2高分子材料层，3水泥砂浆找平层，4无纺土工布层，5水 泥钉，6热熔衬垫，7进口管，8出口管，9围岩，10封堵体，11喷射混凝土，12垫片。 【具体实施方式】 如图1和图2所示，本技术公开了一种高分子材料与钢筋混凝土组成的压气 储能洞室，其特征在于，包括洞室内壁和设置于所述洞室内壁上的气体进出口；所述压气储 能洞室在岩石中开挖，所述岩石强度为1-2级围岩，所述洞室内壁包括钢筋混凝土层1和高 分子材料层2,所述高分子材料层2通过热熔衬垫6热熔在钢筋混凝土层1上；所述钢筋混 凝土层1裂缝宽度不大于0. 2mm，所述高分子材料层2为橡胶或塑料。本技术将洞室 开挖在围岩9强度为1-2级的岩石层中，且利用了钢筋混凝土的高强度，和裂缝宽度不超过 0. 2mm的限裂设计，使得该洞室的抗拉性能和抗疲劳性能很高，采用橡胶和塑料制成的高分 子材料层2实现气密密封，有效防止洞室内高压气体发生泄漏，保证洞室在lOMPa高压空气 载荷作用下维持稳定，且对热空气的老化性能良好，不易老化。该施工方法简单易行，经济 成本低，具有很大的市场应用前景。 作为本技术一种优选的实施例，所述钢筋混凝土层1与高分子材料层2之间 还设置有水泥砂浆找平层3,所述水泥砂浆找平层3直接涂抹在所述钢筋混凝土层1上，所 述高分子材料层2通过热熔衬垫6热熔连接在所述水泥砂浆找平层2上。通过水泥砂浆 对钢筋混凝土层1表面进行找平，更有利于高分子材料层2的热熔粘接，施工时，水泥砂浆 找平层3做好后，在找平层上热熔连接多个热熔衬垫6,热熔衬垫6的另一面也进行热熔， 从而将高分子材料层2热熔粘结水泥砂浆找平层3上。设置水泥砂浆找平层3后，高分子 材料层2铺设的更加平整，避免了由于钢筋混凝土层1表面凹凸不平所引起高分子材料层 2表面受压不匀，而导致的洞室气密性降低。 作为本技术一种优选的实施例，所述洞室内壁还包括无纺土工布层4和水泥 钉5 ;所述无纺土工布层4铺设在所述水泥砂浆找平层3和高分子材料层2之间，且通过热 熔衬垫6和水泥钉5固定在水泥砂浆找平层3上；所述水泥钉5依次穿过热熔衬垫6、无纺 土工布层4、水泥砂浆找平层3,并深埋在钢筋混凝土层1内。施工时，在所述水泥砂浆找平 层3上先铺设一层无妨土工布层4,用水泥钉5依次穿过热熔衬垫6、无纺土工布层4、水泥 砂浆找平层3,且使水泥钉5 -端深埋在钢筋混凝土层1中，实现对无纺土工布层4的固定， 然后将高分子材料层2通过热熔衬垫6热熔粘结在无纺土工布层4上。还可以在水泥钉5 与热熔衬垫6的连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高分子材料和钢筋混凝土组成的压气储能洞室，其特征在于，包括洞室内壁和设置于所述洞室内壁上的气体进出口； 所述洞室内壁包括钢筋混凝土层和高分子材料层，所述高分子材料层通过热熔衬垫热熔在钢筋混凝土层上； 所述钢筋混凝土层裂缝宽度不大于0.2mm，所述高分子材料层为橡胶或塑料。

【技术特征摘要】
1. 一种高分子材料和钢筋混凝土组成的压气储能洞室，其特征在于，包括洞室内壁和 设置于所述洞室内壁上的气体进出口； 所述洞室内壁包括钢筋混凝土层和高分子材料层，所述高分子材料层通过热熔衬垫热 熔在钢筋混凝土层上； 所述钢筋混凝土层裂缝宽度不大于0. 2_，所述高分子材料层为橡胶或塑料。2. 根据权利要求1所述的一种高分子材料和钢筋混凝土组成的压气储能洞室，其特征 在于，所述钢筋混凝土层与高分子材料层之间还设置有水泥砂浆找平层，所述水泥砂浆找 平层直接涂抹在所述钢筋混凝土层上，所述高分子材料层通过热熔衬垫热熔连接在所述水 泥砂浆找平层上。3. 根据权利要求2所述的一种高分子材料和钢筋混凝土组成的压气储能洞室，其特征 在于，所述洞室内壁还包括无纺土工布层和水泥钉； 所述无纺土工布层铺设在所述水泥砂浆找平层和高分子材料层之间，且通过热熔衬垫 和水泥钉固定在水泥砂浆找平层上； 所述水泥钉依次穿过热熔衬垫、无纺土工布层、水泥砂浆找平层，并深埋在钢筋混凝土 层内。4. 根据权利要求1所述的一种高分子材料和钢筋混凝土组成的压气储能洞室，其特征 在于，所述高分子材料层由多块高分子材料板热熔衔接而成。5. 根据权利要求1所述的一种高分子材料和钢筋混凝土组成的压气储能洞...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡永生，焦建清，胡国栋，夏才初，郭小平，张平阳，时文刚，王赤夫，王飞，周瑜，
申请(专利权)人：中国大唐集团新能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11