一种调控储气硐室围岩应力分布的复合衬砌结构制造技术

本发明专利技术提供一种调控储气硐室围岩应力分布的复合衬砌结构，包括：围岩；PVA韧性纤维混凝土层，通过现浇与所述围岩内壁紧密贴合；橡胶阻尼层由橡胶层和阻尼层构成；智能监测系统，由FBG光学传感系统、信息集成系统和智能分析平台构成，可对服役期间储气硐室的应力、应变、振动、加速度、温湿度等工作参数进行实时精准监测，并对所采集监测数据开展基于人工智能算法的预警分析。本发明专利技术通过橡胶阻尼层均匀传递并耗散循环气压荷载所产生的能量，减小应力影响范围，防止出现衬砌或围岩开裂及气体渗漏现象，提高储气硐室的稳定性和气密性；可实现云端在线监测和智能预警，有效降低工程风险，减少运维成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种调控储气硐室围岩应力分布的复合衬砌结构，属于地下工程建设与安全运维。

技术介绍

1、随着我国“双碳”战略的持续推进，提高可再生能源利用率已成为能源行业主攻方向之一。储能设施作为弥补可再生能源(风能、光能)间歇性和不确定性等缺点的主要手段，因此，大量以空气为储能介质的储能设施正处于规划和建设中。其中，储气硐室作为空气储存与调峰能力调度的关键设施，在能源供应与能源安全方面具有重要作用。然而，储气硐室的稳定性与气密性受到围岩应力分布的极大影响。因此，如何实现对储气硐室围岩应力的合理调控，成为亟待研究和解决的问题。

2、传统的储气硐室围岩支护方式主要采用了单一材料或结构进行支护，如钢筋混凝土衬砌或钢筋网支护等。然而，这些传统方法在应对复杂地质条件、高压气体贮存、大变形工况等方面存在一定局限性。特别是由于地下岩层的非均匀性以及循环注采气过程中所引起的围岩变形，储气硐室周围的应力分布常常出现不均匀或集中的情况，这可能导致硐室结构的变形、开裂、甚至严重破坏，从而危及设施的安全性和可靠性。此外，压缩空气储能的储气工作压强可达10mpa，而引水本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种调控储气硐室围岩应力分布的复合衬砌结构，其特征在于，包括：自外向内依次设置的围岩(1)、PVA韧性纤维混凝土层(2)、橡胶阻尼层(3)、钢衬密封层(4)；所述的橡胶阻尼层(3)位于两侧的橡胶层(301)和位于中间的阻尼层(302)；所述PVA韧性纤维混凝土层2与围岩1内壁充分接触，橡胶阻尼层3粘接于PVA韧性纤维混凝土层2远离围岩1一侧上，钢衬密封层4与橡胶阻尼层3远离围岩1一侧进行粘接。

2.根据权利要求1所述的一种调控储气硐室围岩应力分布的复合衬砌结构，其特征在于，还设置有智能监测系统(5)，智能监测系统(5)包括FBG光学传感器(501)、信号传输线(502)、...

【技术特征摘要】

1.一种调控储气硐室围岩应力分布的复合衬砌结构，其特征在于，包括：自外向内依次设置的围岩(1)、pva韧性纤维混凝土层(2)、橡胶阻尼层(3)、钢衬密封层(4)；所述的橡胶阻尼层(3)位于两侧的橡胶层(301)和位于中间的阻尼层(302)；所述pva韧性纤维混凝土层2与围岩1内壁充分接触，橡胶阻尼层3粘接于pva韧性纤维混凝土层2远离围岩1一侧上，钢衬密封层4与橡胶阻尼层3远离围岩1一侧进行粘接。

2.根据权利要求1所述的一种调控储气硐室围岩应力分布的复合衬砌结构，其特征在于，还设置有智能监测系统(5)，智能监测系统(5)包括fbg光学传感器(501)、信号传输线(502)、光源(503)、信息集成系统(504)、智能分析平台(505)、移动监测终端(506)；

3.根据权利要求2所述的一种调控储气硐室围岩应力分布的复合衬砌结构，其特征在于，所述的阻尼层(302)为电磁阻尼器。

4.根据权利要求2所述的一种调控储气硐室围岩应力分布的复合衬砌结构，其特征在于，所述的阻尼层(302)为液压调控层。

5.根据权利要求3所述的一种调控储气硐室围岩应力分布的复合衬砌结构，其特征在于：所述橡胶阻尼层(3)的厚度为8cm-16cm，由近pva韧性纤维混凝土层(2)的橡胶层(301)、阻尼层(302)和近钢衬密封层(4)的橡胶层(301)构成，三者厚度分别为2cm-4cm，4cm-8cm，2cm-4cm。

6.根据权利要求4所述的一种调控储气硐室围岩应力分布的复合衬砌结构，其特征在于：所述橡胶阻尼层(3)的厚度为3cm-12cm，由近pva韧性纤维混凝土层(2)的橡胶层(301)、阻尼层(302)和近钢衬密封层(4)的橡胶层(301)构成，三者厚度分别为1cm-4cm，1-4cm，1cm-4cm。

7.根据权利要求5所述的一种调控储气硐室围岩应力分布的复合衬砌结构，其特征在于：所述橡胶阻尼层(3)接入智能监测系统(5)；所述阻尼层(302)可根据fbg光学传感器(501)所采集的应变值，通过所述智能分析平台(505)调控电磁阻尼器通过电磁线圈的电流大小，对结构刚度进行调控，进行阻尼力大小的实时调控。

8.根据权利要求6所述的一种调控储气硐室围岩应力分布的复合衬砌结构，其特征在于：所述橡胶阻尼层(3)接入智能监测系统(5)；所述阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓林，王龙轩，张文，梅生伟，郑天文，王汉勋，张跃，潘磊，高士武，任博文，李晨曦，杨万明，杨明荟，张建诚，罗军鹏，高泽宇，
申请(专利权)人：青海大学，
类型：发明
国别省市：