高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)及其構(gòu)造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)及其構(gòu)造方法。根據(jù)本發(fā)明的所述高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)包括：第一水平隧道，其在側(cè)向方向上以預(yù)定深度形成于地面中；凹穴，其通過(guò)從所述第一水平隧道向下挖掘所述地面而形成；以及流體儲(chǔ)罐，其中所述流體儲(chǔ)罐包含：罐體，其中儲(chǔ)存有流體且插入所述凹穴；回填層，其由填充所述罐體與所述凹穴的內(nèi)壁之間的空間的回填材料形成；以及第一栓塞，其通過(guò)用回填材料填充所述第一水平隧道以封閉所述凹穴的上部而形成。
【專利說(shuō)明】
高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)及其構(gòu)造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)及其構(gòu)造方法，且更特別地，涉及能夠?qū)⒏邏毫黧w 儲(chǔ)存于地下以保證用高壓壓縮的天然氣或經(jīng)壓縮空氣的安全性和氣密性的高壓流體儲(chǔ)存 系統(tǒng)及其構(gòu)造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 穩(wěn)定的能源供應(yīng)相當(dāng)于國(guó)家的基礎(chǔ)設(shè)施。
[0003] 由于產(chǎn)業(yè)人口和產(chǎn)業(yè)規(guī)模的增大，能源需求漸增，但天然資源的枯竭作為限制因 素而影響能源供應(yīng)，以使得所述需求和能源供應(yīng)表現(xiàn)出嚴(yán)重的不平衡。
[0004] 在這些情況下，每一個(gè)國(guó)家的能源政策是試圖從三個(gè)方面解決需求和能源供應(yīng)之 間的不平衡。第一，由于常規(guī)資源(例如石油或天然氣）的開(kāi)發(fā)已達(dá)到極限，所以積極開(kāi)發(fā)非 常規(guī)能源，例如頁(yè)巖氣或致密底層天然氣。第二，開(kāi)發(fā)除化石燃料以外的新能源，例如風(fēng)力 發(fā)電。第三，作為一種改善能源供應(yīng)和消耗之間的效率的方面的方法，建立使用信息技術(shù) (IT)的智能電網(wǎng)（smart grid)。以上三種方法可理解為互補(bǔ)。
[0005] 為了將能效裝置改善為能夠及時(shí)提供對(duì)應(yīng)于能源需求的能源而導(dǎo)致儲(chǔ)存能源的 問(wèn)題。下文將詳細(xì)描述此情況。
[0006] 在基荷電站（例如熱力發(fā)電或核發(fā)電）的情況中，一旦進(jìn)行發(fā)電，那么產(chǎn)生一定量 的電能且無(wú)法調(diào)節(jié)量本身。因此，雖然發(fā)電量不可處理白天高峰用電時(shí)間的所有電力需求， 但發(fā)電量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)所述需求，且因此被迫丟棄大量產(chǎn)生的電力。為了解決發(fā)電量和耗電量 之間的這種分歧，需要在午夜儲(chǔ)存過(guò)剩電力并在日間高峰時(shí)間補(bǔ)充所缺乏的電力供應(yīng)。 [0007]為此，儲(chǔ)存電能是必要的。通常，抽水蓄能發(fā)電在儲(chǔ)存能量中起重要作用，但是由 于環(huán)境問(wèn)題和場(chǎng)所條件的局限性，不能再指望抽水蓄能發(fā)電的能量?jī)?chǔ)存。
[0008] 因此，壓縮空氣儲(chǔ)能（CompressedAirEnergyStorage; CAES)或作為儲(chǔ)能裝置的二 次電池已成為國(guó)家能源戰(zhàn)略的關(guān)鍵。目前，預(yù)期CAES及二次電池將分別主要用于大容量?jī)?chǔ) 能及小型及中等容量?jī)?chǔ)能。CAES是指一種通過(guò)使用由基荷發(fā)電（例如，熱力發(fā)電）或由新再 生發(fā)電裝置(例如風(fēng)力發(fā)電）所產(chǎn)生的電力來(lái)壓縮和儲(chǔ)存空氣，并稍后又通過(guò)發(fā)電裝置(例 如渦輪機(jī)或活塞)將壓縮空氣轉(zhuǎn)換為電力并供應(yīng)所轉(zhuǎn)換的電力的系統(tǒng)。
[0009] 儲(chǔ)能不僅和解決需求與電力供應(yīng)之間的不平衡的方面高度相關(guān)，而且還和電力供 應(yīng)器的質(zhì)量高度相關(guān)。例如，在風(fēng)力發(fā)電的情況下，由于刮風(fēng)的時(shí)間和強(qiáng)度不是恒定的，所 以無(wú)法產(chǎn)生高質(zhì)量的電力。此外，當(dāng)大量電力通過(guò)風(fēng)力發(fā)電突然產(chǎn)生時(shí)，存在引起電力系統(tǒng) 的頻率干擾的問(wèn)題。此外，在解決這種問(wèn)題方面，儲(chǔ)能成為至關(guān)重要的概念。
[0010] 因此，就增加能源供應(yīng)的彈性而言，結(jié)合基荷發(fā)電來(lái)源和新的再生發(fā)電來(lái)源，CAES 在未來(lái)的能源供應(yīng)中具有戰(zhàn)略意義。
[0011]運(yùn)轉(zhuǎn)中的CAES型發(fā)電設(shè)備包含德國(guó)托夫市發(fā)電設(shè)備和美國(guó)麥金托什發(fā)電設(shè)備，且 這些發(fā)電設(shè)備使用通過(guò)熔化巖鹽層而構(gòu)造的凹穴作為用于儲(chǔ)存經(jīng)壓縮空氣的空間。但是， 為了客服場(chǎng)所條件的局限性，將沿地下構(gòu)造的方向來(lái)開(kāi)發(fā)CAES儲(chǔ)存容器。
[0012] 在設(shè)計(jì)經(jīng)壓縮空氣的儲(chǔ)存設(shè)施中，一個(gè)要點(diǎn)是保護(hù)壓縮空氣的儲(chǔ)存設(shè)施的安全性 和氣密性。在經(jīng)壓縮空氣儲(chǔ)存容器中，在至少約50巴的高壓下儲(chǔ)存流體，因此，安全性問(wèn)題 是最重要的問(wèn)題。此外，當(dāng)高度壓縮流體滲漏巖床中形成的裂痕時(shí)，儲(chǔ)存容器的效率降低， 因此，保護(hù)安全性成為另一個(gè)重要的技術(shù)問(wèn)題。
[0013] 在實(shí)用方面，CAES流體儲(chǔ)存站中的關(guān)鍵問(wèn)題之一是構(gòu)造的經(jīng)濟(jì)可行性問(wèn)題。這是 因?yàn)殡m然從戰(zhàn)略角度來(lái)看，使用能源政策是合理的，但當(dāng)解決經(jīng)濟(jì)可行性問(wèn)題時(shí)，CAES的可 用性顯著增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 技術(shù)問(wèn)題
[0015] 本發(fā)明的目的是提供一種高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)及其構(gòu)造方法，其能夠通過(guò)挖掘地下 空間來(lái)儲(chǔ)存高壓流體以便保證安全性和氣密性以及經(jīng)濟(jì)地構(gòu)造，并由此提供CAES的適用 性。
[0016] 技術(shù)方案
[0017] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明一方面的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)包含:第一水平隧道， 其在側(cè)向方向上以第一深度在地下形成；凹穴，其通過(guò)從第一水平隧道向下挖掘地面而形 成;罐體，用于儲(chǔ)存流體且插入凹穴中；回填層，其由填充在罐體與凹穴的內(nèi)壁之間的回填 材料形成；以及第一栓塞，其通過(guò)將回填材料填充到第一水平隧道以封閉凹穴的上部而形 成。
[0018] 另外，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明一方面的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)的另一種結(jié)構(gòu) 包含:第一水平隧道，其在側(cè)向方向上以第一深度在地下形成;第二水平隧道，其在側(cè)向方 向上以比第一深度深的第二深度在地下形成；凹穴，其通過(guò)挖掘第一水平隧道與第二水平 隧道之間的地面而形成;罐體，用于儲(chǔ)存流體且插入凹穴中；回填層，其由填充于罐體與凹 穴的內(nèi)壁之間的回填材料形成;第一栓塞，其通過(guò)將回填材料填充到第一水平隧道中以封 閉凹穴的上部而形成；以及第二栓塞，其通過(guò)將回填材料填充到第二水平隧道中以封閉凹 穴的下部而形成。
[0019] 此外，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，一種用于構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明一方面的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng) 的方法包含：（a)在側(cè)向方向上以預(yù)定深度在地下挖掘第一水平隧道；（b)通過(guò)從地表面鉆 到第一水平隧道來(lái)形成連接孔；（c)通過(guò)使用安設(shè)于地表面上的構(gòu)造設(shè)備，通過(guò)在形成連接 孔的點(diǎn)處從第一水平隧道向下穿過(guò)所述連接孔挖掘地面來(lái)形成凹穴；以及(d)安設(shè)用于在 其中儲(chǔ)存流體并插入凹穴的罐體、由填充于罐體與凹穴的內(nèi)壁之間的回填材料形成的回填 層以及通過(guò)將回填材料填充到第一水平隧道以封閉凹穴的上部而形成的第一栓塞。
[0020] 此外，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，一種用于構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的高壓流體儲(chǔ)存 系統(tǒng)的方法，所述方法包含：（a)在側(cè)向方向上以第一深度在地下挖掘第一水平隧道;（b)通 過(guò)從地表面鉆到第一水平隧道來(lái)形成連接孔；（c)通過(guò)在水平方向上以比第一深度深的第 二深度挖掘第二水平隧道及通過(guò)從第一水平隧道到所述第一水平隧道在形成連接孔的點(diǎn) 處向上挖掘地面來(lái)形成凹穴；（d)在第二水平隧道中安設(shè)用于封閉凹穴的下部的第二栓塞； (e)安設(shè)用于在其中儲(chǔ)存流體并插入凹穴的罐體、由填充于罐體與凹穴的內(nèi)壁之間的回填 材料形成的回填層以及通過(guò)將回填材料填充到第一水平隧道以封閉凹穴的上部而形成的 第一栓塞。
[0021] 有利效果
[0022] 本發(fā)明提供一種實(shí)用技術(shù)，其在維持安全性和氣密性的狀態(tài)下能夠在地下深處安 設(shè)直徑為數(shù)米或大于數(shù)米和高度為數(shù)十米的高壓流體儲(chǔ)存設(shè)備，且因此可提高CAES的適用 性。
[0023] 此外，期望本發(fā)明通過(guò)提供一種用于經(jīng)濟(jì)地構(gòu)造高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)來(lái)加快CAES的 商業(yè)化。
【附圖說(shuō)明】
[0024] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)的示意圖。
[0025] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的從上觀看的第一水平隧道的平面圖。
[0026] 圖3是圖1中所說(shuō)明的儲(chǔ)存系統(tǒng)中的流體儲(chǔ)存容器的示意性橫截面圖。
[0027] 圖4是說(shuō)明罐體、連接構(gòu)件和增強(qiáng)構(gòu)件組合在圖1中所說(shuō)明的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)中 的狀態(tài)的示意性正視圖。
[0028] 圖5是用于描述節(jié)段彼此耦合的程序的示意性分解透視圖。
[0029] 圖6是沿圖5的線a-a截取的示意性橫截面圖。
[0030] 圖7是沿圖5的線b-b截取的示意性橫截面圖。
[0031] 圖8是圖1中所說(shuō)明的支撐框架的示意性透視圖。
[0032] 圖9至圖11是說(shuō)明連接構(gòu)件的另一種形狀的透視圖。
[0033] 圖12是說(shuō)明用于構(gòu)造根據(jù)實(shí)施例的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)的方法的示意性流程圖。
[0034] 圖13及圖14是描述用于構(gòu)造流體儲(chǔ)存容器的方法的視圖。
[0035] 圖15是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)的示意圖。
[0036] 圖16是用于構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)的方法的示意性 流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 根據(jù)本發(fā)明，凹穴可形成為多個(gè)以沿第一水平隧道彼此間隔開(kāi)且可設(shè)置多個(gè)流體 儲(chǔ)存容器。
[0038] 另外，第一水平隧道可以包含主隧道及從所述主隧道分支或在側(cè)向方向上形成的 至少一個(gè)輔助隧道，其中多個(gè)凹穴形成為在主隧道或輔助隧道之下彼此間隔。
[0039] 此外，在本發(fā)明的實(shí)施例中，可進(jìn)一步提供連接孔，所述連接孔通過(guò)從地表面穿透 地面到第一水平隧道而形成。
[0040] 根據(jù)本發(fā)明，回填層及第一栓塞可通過(guò)所述回填材料一體地形成。
[0041] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，罐體由氣密材料形成且在其中形成有儲(chǔ)存高壓流體的收納 部件，其中多個(gè)節(jié)段在其縱長(zhǎng)方向上按順序堆疊和耦合，且進(jìn)一步提供增強(qiáng)構(gòu)件，所述增強(qiáng) 構(gòu)件配置為包圍罐體，同時(shí)與罐體間隔開(kāi)，其中回填層包含所述增強(qiáng)構(gòu)件。
[0042] 根據(jù)本發(fā)明，進(jìn)一步提供多個(gè)連接構(gòu)件，所述多個(gè)連接構(gòu)件沿罐體的外圓周表面 配置并在罐體的縱長(zhǎng)方向上彼此間隔開(kāi)，且增強(qiáng)構(gòu)件安設(shè)在連接構(gòu)件上。
[0043] 在本發(fā)明的實(shí)施例中，增強(qiáng)構(gòu)件包含:多個(gè)水平增強(qiáng)構(gòu)件，其配置為在罐體的縱長(zhǎng) 方向上彼此間隔開(kāi);及多個(gè)垂直增強(qiáng)構(gòu)件，其連接到水平增強(qiáng)構(gòu)件以橫越水平增強(qiáng)構(gòu)件并 配置為彼此間隔開(kāi)，其中垂直增強(qiáng)構(gòu)件各自由在縱長(zhǎng)方向上按順序連接的多個(gè)分段式構(gòu)件 形成，所述分段式構(gòu)件安設(shè)在連接構(gòu)件上。
[0044]此外，連接構(gòu)件各自配置在罐體的圓周方向上，耦合到罐體的圓周表面或與罐體 的圓周表面間隔開(kāi)，并在其中形成有安裝部件，所述垂直增強(qiáng)構(gòu)件插入所述安裝部件中。多 個(gè)連接構(gòu)件中的至少一個(gè)耦合到罐體，且特別的是，配置在最下部處的連接構(gòu)件可連接到 罐體。
[0045]在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，可進(jìn)一步提供額外焊接構(gòu)件，其附接到節(jié)段的內(nèi)側(cè)表 面或外側(cè)表面，以相對(duì)于節(jié)段的上端面或下端面突出。
[0046]在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，進(jìn)一步提供以下中的至少一個(gè):分離涂層，其形成于罐 體的外側(cè)表面上，以防止罐體及回填層彼此耦合;防腐涂層，其形成于罐體的內(nèi)圓周表面及 外圓周表面中的至少一個(gè)上，以防止罐體的腐蝕;防水涂層，其形成于罐體的圓周表面上， 以防止罐體接觸周圍的水；以及絕熱涂層，其形成于罐體的內(nèi)圓周表面及外圓周表面中的 至少一個(gè)上，以防止儲(chǔ)存于所述罐體中的流體與周圍環(huán)境進(jìn)行熱交換。
[0047]此外，罐體可由金屬材料形成并可進(jìn)一步設(shè)置使金屬材料電連接到罐體的阻蝕劑 以便通過(guò)電化效應(yīng)(galvanic effect)延緩罐體的腐蝕。
[0048]在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，支撐框架包括:支撐部件，其安設(shè)于凹穴的底表面上； 及安裝部件，其形成于支撐部件的上部上，且罐體安裝在所述安裝部件上，以使得將罐體維 持在朝上與凹穴的底表面間隔開(kāi)的狀態(tài)中。尤其，支撐部件可形成為柵格形狀，使得回填材 料填充于支撐框架的支撐部件內(nèi)部或由其中形成多個(gè)引入孔的多個(gè)板形成。
[0049] 根據(jù)本發(fā)明的CAES系統(tǒng)包含高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)，其在地下深處形成并具有上述配 置，及發(fā)電系統(tǒng)，其在高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)中壓縮空氣并使用經(jīng)壓縮空氣發(fā)電。
[0050] 尤其，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，第一栓塞可通過(guò)將回填材料填充到第一水平隧 道而形成。例如，第一水平隧道的兩側(cè)用其間的凹穴封閉，且回填層及第一栓塞通過(guò)將回填 材料注入到凹穴及水平隧道中而一起形成。
[0051] 在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，（d)罐體及回填層在凹穴中的形成包含:填充步驟:填 充第一流體以用于在凹穴中提供浮力;罐制造步驟:注入構(gòu)成罐體的下部的下節(jié)段，及按順 序堆疊并耦合多個(gè)主體節(jié)段及下節(jié)段，以將罐體安設(shè)在凹穴中，所述多個(gè)主體節(jié)段和下節(jié) 段構(gòu)成在下節(jié)段上的罐體的主體部分和上部；以及回填步驟:通過(guò)在罐體與凹穴的內(nèi)壁之 間填充回填材料形成回填層，以便將罐體的內(nèi)部壓力轉(zhuǎn)移到巖床，其中在槽體的制造中，插 入到凹穴中的罐體的經(jīng)制造部分的上端部通過(guò)第一流體的浮力浮在第一流體的表面上方。
[0052] 此外，在回填材料的填充之前，安設(shè)與罐體間隔開(kāi)以包圍罐體的增強(qiáng)構(gòu)件，且當(dāng)填 充回填材料時(shí)，回填層包含增強(qiáng)構(gòu)件。具體地，在將增強(qiáng)構(gòu)件安設(shè)為與上節(jié)段、主體節(jié)段以 及下節(jié)段的外表面間隔預(yù)定距離之后，當(dāng)所述節(jié)段中的每一個(gè)在罐體的制造中彼此耦合 時(shí)，已分別安設(shè)在節(jié)段上的增強(qiáng)構(gòu)件可以通過(guò)彼此連接而安設(shè)。
[0053] 在將第三流體填充到罐體中之后填充回填材料，以防止罐體由于回填材料的壓力 而變形。可填充水或經(jīng)壓縮空氣作為第三流體，或一起填充水及經(jīng)壓縮空氣。
[0054]在挖掘凹穴之后，將能夠支撐罐體的支撐框架安設(shè)在凹穴的底表面上并由此改進(jìn) 可構(gòu)造性。
[0055] 用于實(shí)施本發(fā)明的模式
[0056] 本發(fā)明涉及一種高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)及其構(gòu)造方法。
[0057]在本發(fā)明中，"儲(chǔ)存系統(tǒng)"主要表示多個(gè)流體儲(chǔ)存容器構(gòu)成系統(tǒng)，而且也表示由僅 一個(gè)流體儲(chǔ)存容器構(gòu)成的系統(tǒng)。
[0058]此外，在本發(fā)明中，"高壓流體"表示以至少約50巴的高壓壓縮以操作CAES的空氣， 但并不排除可通過(guò)施加壓力壓縮的可壓縮流體(例如天然氣），且壓力范圍不必限制于至少 約50巴的壓力，但所述意義擴(kuò)展為包含高壓，即使當(dāng)高壓低于約50巴，還是需要考慮其安全 性。
[0059] 此外，在本發(fā)明中，儲(chǔ)存容器主要表示用于使用經(jīng)壓縮空氣儲(chǔ)存能量的CAES庫(kù)，但 所述含義包含不與發(fā)電設(shè)施連接的用于純粹儲(chǔ)存的高壓儲(chǔ)存容器。
[0060] 在下文中，參考附圖，根據(jù)本發(fā)明的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)(在下文中被稱作"儲(chǔ)存系 統(tǒng)"），例如CAES發(fā)電系統(tǒng)中的經(jīng)壓縮空氣儲(chǔ)存容器。
[0061] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)的示意圖，圖3是圖1中所說(shuō) 明的儲(chǔ)存系統(tǒng)中的流體儲(chǔ)存容器的示意性橫截面圖，且圖4是說(shuō)明罐體、連接構(gòu)件和增強(qiáng)構(gòu) 件組合在高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)中的狀態(tài)的示意性正視圖。
[0062] 參考圖1、圖3以及圖4,根據(jù)本發(fā)明的儲(chǔ)存系統(tǒng)（500)具備進(jìn)口隧道(e)、流體儲(chǔ)存 容器(100)、第一水平隧道(200)以及連接孔(300)。
[0063] 進(jìn)口隧道(e)用作作業(yè)車輛從地表面進(jìn)入第一水平隧道(200)的通路。在當(dāng)前實(shí)施 例中，如圖1中所說(shuō)明，進(jìn)口隧道(e)從地表面垂直形成且升降機(jī)安設(shè)在所述進(jìn)口隧道中并 可由此用作進(jìn)入裝置。替代地，考慮到車輛的爬升角，進(jìn)口隧道形成為在長(zhǎng)度方向上以輕微 傾斜延伸以便直接驅(qū)動(dòng)車輛，或形成為螺線形狀且因此可減少其安設(shè)面積。
[0064] 第一水平隧道(200)在側(cè)向方向上以第一深度在地下形成。"水平隧道"并不僅僅 表示垂直于重力方向的水平方向，而是其含義包含具有相對(duì)于"水平方向"的略微傾斜的情 況。這在本發(fā)明中表達(dá)為"側(cè)向方向"。第一水平隧道(200)用作挖掘凹穴(c)且制造流體儲(chǔ) 存容器(100)所需要的作業(yè)空間。此外，當(dāng)流體儲(chǔ)存容器的安設(shè)完成時(shí)，封閉水平隧道(200) 以用作安設(shè)第一栓塞(90)的空間。
[0065] 通過(guò)從地表面鉆孔到第一水平隧道(200)等穿透地面來(lái)形成連接孔(300)。在構(gòu)造 順序中，不必在首先形成第一水平隧道(200)之后挖掘連接孔(300)，但在相反的次序中，也 有可能首先形成連接孔(300)并隨后形成第一水平隧道(200)。在當(dāng)前實(shí)施例，多個(gè)連接孔 (300)安設(shè)在第一水平隧道(200)中以便彼此相間隔開(kāi)。連接孔(300)使在地表面上準(zhǔn)備的 構(gòu)造設(shè)備(例如起重機(jī)、混凝土填充設(shè)備、挖掘設(shè)備等)與第一水平隧道(200)彼此連接。例 如，起重機(jī)的主體安設(shè)在地表面上，且起重機(jī)的牽引繩通過(guò)連接孔(300)插入第一水平隧道 (200)。此外，用于通過(guò)旋轉(zhuǎn)方法挖掘地面的挖掘機(jī)的主體安設(shè)在地表面上，且當(dāng)挖掘機(jī)的 鉆頭配置在水平隧道(200)內(nèi)部時(shí)，從挖掘機(jī)的主體延伸的旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)連接孔(300)連接到 鉆頭并可由此供電。
[0066] 流體儲(chǔ)存容器（100)用以用高壓儲(chǔ)存經(jīng)壓縮空氣，并在第一水平隧道(200)之下形 成。在本發(fā)明中，流體儲(chǔ)存容器（1〇〇)形成于縱向方向（相對(duì)于垂直及水平方向略微傾斜的 方向）上。此外，可安設(shè)單個(gè)流體儲(chǔ)存容器（100)，但考慮到經(jīng)濟(jì)構(gòu)造，適宜地提供多個(gè)流體 儲(chǔ)存容器(100)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝凰剿淼?200)用作作業(yè)空間時(shí)，通過(guò)使用經(jīng) 由連接孔(300)連接的構(gòu)造設(shè)備挖掘地面來(lái)形成凹穴(c)，且隨后將流體儲(chǔ)存容器（100)安 設(shè)在凹穴(c)內(nèi)部。
[0067] 尤其，本發(fā)明的特征在于用于通過(guò)使用第一水平隧道(200)封閉凹穴(c)的上部的 第一栓塞(90)。即，位于凹穴(c)上方的第一水平隧道(200)的兩端封閉以形成一空間，且隨 后將如混凝土的填充材料置放在所述封閉空間中以制造第一栓塞(90)。
[0068] 如上文所描述，形成第一水平隧道（200)且流體儲(chǔ)存容器（100)在第一水平隧道 (200)之下垂直形成的構(gòu)造方法就經(jīng)濟(jì)可行性及安全性來(lái)說(shuō)比直接從地表面形成流體儲(chǔ)存 容器的方法更有利。
[0069] 以垂直形狀挖掘地面的技術(shù)可劃分為炸裂方法和在旋轉(zhuǎn)配備鉆頭的頭部的同時(shí) 挖掘巖床的方法。炸裂方法包含從地表面向下挖掘的從上至下的方法及從下至上的方法， 在所述從下至上的方法中，相反的是，首先形成單獨(dú)的進(jìn)口隧道，隨后從下端部向上挖掘。 從下至上的方法及從上至下的方法兩者均具有問(wèn)題，即當(dāng)凹穴具有較大深度時(shí)炸裂作業(yè)本 身是困難的，且處理由炸裂而破裂的巖石是困難的。此外，炸裂無(wú)法始終免于民事訴訟。當(dāng) 使用挖掘機(jī)代替炸裂時(shí)，存在由于具有大凹穴直徑的大面積構(gòu)造的技術(shù)限制而難以使用挖 掘機(jī)且構(gòu)造成本增加的問(wèn)題。尤其，在高壓流體庫(kù)的情況下，由于凹穴是向下從地下數(shù)十米 深度處挖掘的，所以不必從地表面挖掘到凹穴的上端。然而，由于安設(shè)在待使用的地表面 上，所以現(xiàn)有的挖掘機(jī)必定也從地表面挖掘到凹穴的上端。這就是構(gòu)造的經(jīng)濟(jì)可行性顯著 降低的原因。因此，當(dāng)構(gòu)造現(xiàn)有的流體儲(chǔ)存容器時(shí)，并未采用從地表面向下形成凹穴的方 法。
[0070] 在本發(fā)明中，得到即使在使用挖掘機(jī)的情況下能夠避免從地表面挖掘到凹穴的上 端的實(shí)用方法且由此改進(jìn)構(gòu)造的經(jīng)濟(jì)可行性。即，在形成進(jìn)口隧道后挖掘水平隧道(200)， 以便不必從地表面挖掘到凹穴的上端。此外，在當(dāng)前構(gòu)造方法中，當(dāng)使用韓國(guó)專利第 0683909號(hào)、韓國(guó)專利第1068578號(hào)以及韓國(guó)專利第1334298號(hào)中所揭示的垂直挖掘機(jī)時(shí)，由 于挖掘機(jī)的主體安設(shè)在地面上，且由于在只有用于實(shí)際挖掘地面的頭部部分安設(shè)在第一水 平隧道中之后，頭部部分和主體部分可通過(guò)連接孔(300)連接，所以垂直挖掘機(jī)變得一般可 用。以上提及的垂直挖掘機(jī)并未設(shè)計(jì)為在分離狀態(tài)下使用，但即使不具有構(gòu)造經(jīng)驗(yàn)，本發(fā)明 的研究成員通過(guò)對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的充分研究確定垂直挖掘機(jī)的分離實(shí)際上是可能的。此外，除 了以上提及的韓國(guó)專利中所揭示的設(shè)備，預(yù)期用于在實(shí)際研磨巖床的同時(shí)進(jìn)行挖掘的頭部 部分和用于為頭部部分提供電力的主體部分可制成為在地表面上及在第一水平隧道中彼 此分離的形狀。此外，在本發(fā)明中，根據(jù)設(shè)備的小型化，不排除將垂直挖掘機(jī)引入第一水平 隧道內(nèi)部以進(jìn)行挖掘的可能性。
[0071] 如上文所提及，經(jīng)由單獨(dú)安設(shè)挖掘機(jī)的頭部部分和主體部分和挖掘機(jī)的小型化， 有可能準(zhǔn)備通過(guò)將挖掘機(jī)引入第一水平隧道中而不從地表面挖掘到凹穴的上端的替代例。
[0072] 因此，當(dāng)比較第一水平隧道在地下以第一深度形成以向下挖掘凹穴與直接從地表 面挖掘垂直凹穴的構(gòu)造方法時(shí)，待考慮的一個(gè)問(wèn)題是根據(jù)進(jìn)口隧道（e)和第一水平隧道 (200)的形成的構(gòu)造成本的增加。這是因?yàn)殡m然不必從地表面到凹穴的上端挖掘地面，但構(gòu) 造的經(jīng)濟(jì)可行性相反可通過(guò)形成進(jìn)口隧道(e)及第一水平隧道(200)而退化。因此，與在形 成單個(gè)流體儲(chǔ)存容器的情況相比，本發(fā)明主要在用于通過(guò)安設(shè)多個(gè)流體儲(chǔ)存容器來(lái)構(gòu)造具 有至少預(yù)定大小的規(guī)模的經(jīng)壓縮空氣儲(chǔ)存設(shè)備的情況下是更有利的。
[0073] 此外，在形成第一水平隧道之后從第一水平隧道向下形成流體儲(chǔ)存容器的方法的 另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是關(guān)于栓塞的安全性。在從地表面垂直挖掘之后，當(dāng)栓塞形成于流體儲(chǔ)存容器 的上部時(shí)，栓塞的上側(cè)變?yōu)榭杖钡?。即，由于栓塞具有?yīng)承受朝向流體儲(chǔ)存容器的上側(cè)的壓 力的結(jié)構(gòu)，所以需要注意設(shè)計(jì)栓塞。然而，當(dāng)將栓塞直接安設(shè)于第一水平隧道中時(shí)，由于巖 床在栓塞上方形成，所以有安全性優(yōu)良的優(yōu)勢(shì)。
[0074] 此外，除了從地表面挖掘的方法以外，當(dāng)垂直凹穴在地下形成時(shí)，側(cè)栓塞（side plug)形成在凹穴的上部或下側(cè)部上以便連接到進(jìn)口隧道。由于栓塞的大小不僅比進(jìn)口隧 道的大小大地多，而且由于栓塞具有所需形狀(例如，錐形或楔形），所以存在再次使進(jìn)口隧 道擴(kuò)大的問(wèn)題。然而，在本發(fā)明中，借助以上提及的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，通過(guò)在實(shí)際上封閉第一水 平隧道之后僅置放混凝土來(lái)形成第一栓塞，其在經(jīng)濟(jì)可行性方面是有利的。
[0075] 如上文所描述，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造方法具有一技術(shù)特征，即通過(guò)進(jìn)口隧道(e)達(dá)到 地下第一深度，隨后形成第一水平隧道(200)，且隨后在通過(guò)連接孔(300)使用安設(shè)在地表 面上的構(gòu)造設(shè)備的同時(shí)，從第一水平隧道(200)向下構(gòu)造流體儲(chǔ)存容器（100)。此外，存在一 優(yōu)勢(shì)，即與形成單個(gè)流體儲(chǔ)存容器的情況相比較，在安設(shè)多個(gè)流體儲(chǔ)存容器以形成儲(chǔ)存設(shè) 備的情況下，可顯著改進(jìn)構(gòu)造的經(jīng)濟(jì)可行性且提高流體儲(chǔ)存容器的安全性。
[0076] 如圖1中所示，多個(gè)流體儲(chǔ)存容器（100)安設(shè)為在單個(gè)第一水平隧道(200)中彼此 相間隔，所述第一水平隧道可如圖2中所說(shuō)明的另一實(shí)施例配置為各種形狀。圖2是當(dāng)從上 觀看時(shí)的第一水平隧道的平面圖。
[0077] 參考圖2,第一水平隧道包含主隧道(210)及輔助隧道(220)。主隧道(210)在兩個(gè) 方向上從進(jìn)口隧道(e)形成，且輔助隧道(220)在側(cè)向方向上從主隧道(210)分支。此外，流 體儲(chǔ)存容器（100)形成在輔助隧道(220)之下，且第一栓塞(90)通過(guò)封閉輔助隧道(220)而 形成。
[0078] 此外，雖然圖中未示出，但在另一個(gè)實(shí)施例中，可考慮流體儲(chǔ)存容器形成于主隧道 及輔助隧道之下的組合。
[0079] 在下文中，參考附圖，將描述用于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的儲(chǔ)存系統(tǒng)(500)中的流體 儲(chǔ)存容器(100)(在下文被稱作"儲(chǔ)存容器"）的特定配置。
[0080] 用于本發(fā)明的實(shí)施例中的儲(chǔ)存容器（100)包含罐體（10)、增強(qiáng)構(gòu)件（30)、回填層 (50)以及第一栓塞(90)。
[0081] 罐體（10)中形成有密封空間部分，由此提供儲(chǔ)存經(jīng)壓縮空氣的空間。罐體（10)配 置在朝上/朝下的垂直方向上，優(yōu)選地，配置在垂直方向上，以埋入地下深處的巖床(g)中所 形成的凹穴(c)中。罐體(10)的深度(配置上端部的點(diǎn)）與安全性和經(jīng)濟(jì)可行性相關(guān)。
[0082] 在安全性方面，根據(jù)經(jīng)壓縮空氣的儲(chǔ)存壓力和儲(chǔ)存容量來(lái)確定罐體（10)的深度和 高度，且在當(dāng)前實(shí)施例中，罐體（10)可形成為具有約30m至約60m的配置深度、約3m至約8m的 直徑以及約l〇〇m至約200m的高度。
[0083] 罐體（10)的最重要功能之一是維持相對(duì)于壓縮空氣的氣密性。因此，罐體（10)由 能夠防止氣體泄漏的材料制成，所述材料例如是鋼、橡膠或塑料。在當(dāng)前實(shí)施例中，雖然罐 體（10)由厚度約4mm至約10mm的鋼制成，但由于罐體（10)并未通過(guò)自身硬度來(lái)承受壓縮空 氣的壓力，所以可使鋼厚度進(jìn)一步變薄且罐體(10)可由軟材料(例如橡膠)形成。
[0084] 此外，罐體（10)的形狀可形成為各種形狀，且在當(dāng)前實(shí)施例中，罐體(10)形成為圓 柱形支撐形狀，以使得壓力并未集中在一側(cè)，且其上部和下部分別形成為圓頂形。
[0085] 回填材料填充于罐體（10)與凹穴(c)的內(nèi)壁之間以形成回填層(50)?；靥顚?50) 用于將罐體（10)的壓力轉(zhuǎn)移到巖床(g)。因此，對(duì)于回填層(50)來(lái)說(shuō)，重要的是用回填材料 徹底填充而沒(méi)有空余空間。在當(dāng)前實(shí)施例中，回填層(50)可形成為厚度約30cm至約100cm。 混凝土被廣泛用作回填材料，但可使用各種薄漿材料，例如水泥、乳狀物或砂漿。即，可將可 通過(guò)與水進(jìn)行反應(yīng)而固化的所有水固化材料用作回填材料。然而，在選擇回填材料中，考慮 到安全性和氣密性方面，優(yōu)選地選擇一種可在固化后形成為具有回填層的小孔隙率的材 料。特別的是，由于可能易于從巖床朝向罐體（10)引入地下水，所以孔隙率較大是不合需要 的。
[0086] 此外，增強(qiáng)構(gòu)件(30)優(yōu)選地埋入回填層(50)的內(nèi)側(cè)。然而，根據(jù)巖床的狀況或待儲(chǔ) 存于罐體（10)中的流體的壓力狀況，可不提供增強(qiáng)構(gòu)件?；靥畈牧暇哂凶鳛橹饕M分的水 泥，但水泥的屬性是對(duì)壓縮應(yīng)力的抵抗強(qiáng)，但對(duì)抗張應(yīng)力的抵抗極弱。因此，為了增強(qiáng)抗張 強(qiáng)度，回填層(50)優(yōu)選地包含增強(qiáng)構(gòu)件(30)，例如鋼筋或鐵絲網(wǎng)。鋼筋形成為具有水平和垂 直柵格的形狀并配置為包圍罐體(10)。施加到回填層(50)的張力主要在罐體(10)的切線方 向上施加，且回填層(50)中的裂痕可主要在垂直方向上形成。因此，當(dāng)增強(qiáng)構(gòu)件(30)配置在 水平方向（儲(chǔ)罐的圓周方向）而不是垂直方向（儲(chǔ)罐的縱長(zhǎng)方向）上時(shí)，增強(qiáng)構(gòu)件(30)在增強(qiáng) 抗拉強(qiáng)度方面具有更重要意義。
[0087] 此外，當(dāng)擔(dān)心挖掘期間落下的巖石或地面破壞時(shí)，可以通過(guò)在巖床(g)的內(nèi)壁上噴 射快速固化材料(例如噴凝土)來(lái)形成支承層(40)。
[0088] 此外，分離涂層(60)可形成于罐體（10)和回填層(50)之間。分離涂層(60)用以防 止罐體（10)耦合到回填層(50)并由此減小與罐體（10)和回填層(50)相接觸的摩擦表面上 的剪切力。雖然罐體（1 〇)和回填層(50)應(yīng)彼此緊密接觸而在其間不存在間隙，但罐體（10) 和回填層(50)實(shí)體上彼此耦合是不合需要的。即，這是因?yàn)楫?dāng)通過(guò)經(jīng)壓縮空氣將壓力施加 到罐體(10)時(shí)，在罐體(10)和回填層(50)的接觸表面上產(chǎn)生剪切力，由此引起物理性損壞， 但當(dāng)罐體（10)和回填層(50)并未彼此耦合而是相分離時(shí)，分布所述壓力且減小所述剪切 力。在當(dāng)前實(shí)施例中，通過(guò)在罐體（10)的外壁上應(yīng)用流紋材料(例如瀝青(bitumen)或油脂 (grease))，或通過(guò)將由未與水泥結(jié)合的材料所形成的薄膜或薄片附接到罐體(10)的外壁， 可以形成分離涂層(60)。
[0089] 此外，防水涂層(81)形成于分離涂層(60)和回填層（50)之間，并可由此防止罐體 (10)由地下水穿透所引起的腐蝕?？赏ㄟ^(guò)應(yīng)用防水助劑或附接防水薄片的方法形成防水涂 層(81)。此外，除了防水涂層(81)之外，為了防止罐體（10)的腐蝕，可通過(guò)在罐體（10)的內(nèi) 圓周表面或外圓周表面中的至少一個(gè)上應(yīng)用阻蝕劑來(lái)形成防腐涂層(82)。
[0090] 此外，儲(chǔ)存于罐體（10)中的流體的溫度在壓縮程序期間上升。為了防止流體溫度 通過(guò)與周圍環(huán)境的熱交換而下降，絕熱涂層(83)可形成于罐體（10)的內(nèi)圓周表面或外圓周 表面中的至少一個(gè)上。又通過(guò)附接或應(yīng)用絕熱材料的方法來(lái)形成絕熱涂層(83)。
[0091] 根據(jù)條件以一種方式應(yīng)用上述支承層(40)、分離涂層(60)、防水涂層(81)、防腐涂 層(82)以及絕熱涂層(83)，所述方式是可應(yīng)用以上所有層，可選擇性地應(yīng)用以上一些層，或 可不應(yīng)用以上任一層。
[0092] 在當(dāng)前實(shí)施例中，防腐涂層(82)首先形成于罐體（10)的內(nèi)表面和外表面上，且絕 熱涂層(83)和分離涂層(60)按順序從定位在罐體(10)之外的防腐涂層(82)的表面形成。此 外，防水涂層(81)形成于分離涂層(60)的表面上，且支承層(40)形成于巖床(g)的內(nèi)壁上。 此外，根據(jù)實(shí)施例，由非耦合材料(例如鋁)形成的薄膜箱（圖中未示出）插入在防水涂層與 防腐涂層之間，且可由此防止防水涂層和防腐涂層以機(jī)械方式彼此耦合。箱由防水材料制 成且可充當(dāng)防水涂層(81)和分離涂層(60)兩者。
[0093]此外，支撐框架(20)安設(shè)在凹穴(c)的底部上。支撐框架(20)用以將罐體(10)維持 在與凹穴(c)的底表面間隔開(kāi)的狀態(tài)中。
[0094] 此外，栓塞(90)安設(shè)在罐體（10)上方以封閉罐體（10)的上側(cè)。另外，空氣流入/流 出管(P)插入到罐體(10)，且管(P)連接到提供在地表面上的空氣壓縮設(shè)備及發(fā)電設(shè)備。
[0095] 到目前為止，已描述高壓流體儲(chǔ)存容器的標(biāo)準(zhǔn)和材料，例如，高度、直徑以及配置 深度，但這些標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)僅僅是實(shí)例，且可根據(jù)實(shí)施例使用各種標(biāo)準(zhǔn)和材料。
[0096] 本發(fā)明不僅衍生自關(guān)于如何制造和/或構(gòu)造如上文所描述而配置的儲(chǔ)存容器 (1〇〇)的研究，而且也衍生自關(guān)于如何經(jīng)濟(jì)地構(gòu)造的研究。
[0097] 如上文所描述，罐體（10)的高度為約100m至約200m，且考慮到罐體（10)的配置深 度，應(yīng)通過(guò)從地表面向下挖掘至少約150m來(lái)形成凹穴(c)。在技術(shù)上不容易垂直挖掘直徑為 約7m至約8m的凹穴達(dá)約150m，但也很難將罐體(10)插入到凹穴(c)中。
[0098] 雖然具有在地下深處構(gòu)造此類設(shè)備（例如，石油儲(chǔ)存基地）的經(jīng)驗(yàn)，但由于石油儲(chǔ) 存基地等在壓力阻力和氣密性方面相較于壓縮空氣具有明顯較簡(jiǎn)易的條件，所以達(dá)到這樣 的水平，即未引入密封罐且僅用混凝土襯砌來(lái)加工地下內(nèi)壁。
[0099] 然而，在壓縮空氣的情況下，由于應(yīng)保證氣密性，所以出現(xiàn)水平與石油儲(chǔ)存基地等 中的水平完全不同的技術(shù)問(wèn)題，例如，密封罐的引入等。首先，存在如何在凹穴中安設(shè)高度 為約100m至約200m的罐體和包圍所述槽體的增強(qiáng)構(gòu)件的可實(shí)現(xiàn)性問(wèn)題。不僅在國(guó)內(nèi)而且在 國(guó)際上，并沒(méi)有在凹穴中實(shí)際構(gòu)造密封罐體和增強(qiáng)構(gòu)件的經(jīng)驗(yàn)，所述凹穴的直徑約5m至約 8m且高度約150m至約200m。這種規(guī)模與構(gòu)造是否有可能的問(wèn)題而非尺寸差異的問(wèn)題有直接 聯(lián)系。
[0100] 此外，即使當(dāng)構(gòu)造是有可能的，由于實(shí)際工業(yè)實(shí)用性在引起嚴(yán)重缺陷的情況下降 低，所以極大地出現(xiàn)構(gòu)造的經(jīng)濟(jì)可行性問(wèn)題。
[0101 ]在已從地下垂直地挖掘凹穴的條件下，僅考慮將罐體安設(shè)于凹穴的問(wèn)題。不能將 高度至少約loom的罐體制造為單一主體，且因此其節(jié)段應(yīng)通過(guò)例如焊接的方法耦合。由于 焊接質(zhì)量顯著影響氣密性，所以有利的是在配備有完美作業(yè)條件的工廠中進(jìn)行制造，但工 廠中的超大規(guī)模制造的罐體無(wú)法運(yùn)輸。
[0102] 隨后，可在現(xiàn)場(chǎng)在地表面上進(jìn)行焊接。然而，在罐制造后，在技術(shù)上也不容易提升 高度約150m的罐并將罐插入凹穴中。用于懸掛罐體的起重機(jī)應(yīng)保證約200m的高度，且由于 罐體由鋼形成，所以起重機(jī)所承受的重量基本上較大?；蛟S，用于構(gòu)造高層建筑的塔式起重 機(jī)可承受所述高度，但無(wú)法承受所述重量。雖然造船廠等的龍門起重機(jī)可進(jìn)行此類作業(yè)，但 事實(shí)上考慮到經(jīng)濟(jì)條件，幾乎不可能使用龍門起重機(jī)。
[0103] 作為另一種替代方案，在節(jié)段按順序插入到凹穴的狀態(tài)下，可隨后進(jìn)行焊接，但考 慮到狹窄的作業(yè)條件和凹穴的環(huán)境，無(wú)法預(yù)期維持氣密性基本的焊接質(zhì)量。雖然如此，但凹 穴的拓寬是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)椴唤?jīng)濟(jì)并可能引起安全問(wèn)題。
[0104] 在增強(qiáng)構(gòu)件的情況下，存在更困難的問(wèn)題。還很難將高度約150m的增強(qiáng)構(gòu)件安設(shè) 成與罐體間隔開(kāi)。即使當(dāng)將鋼筋用作增強(qiáng)構(gòu)件時(shí)，其中部以約150m的高度彎曲，且因此難以 維持所需形狀。雖然如此，但當(dāng)所有垂直增強(qiáng)構(gòu)件固定到巖床的內(nèi)壁時(shí)，作業(yè)程序變得極其 復(fù)雜，構(gòu)造周期變得更長(zhǎng)，且必然涉及經(jīng)濟(jì)可行性的降低。
[0105] 雖然上文給出了數(shù)種實(shí)例，但存在更多由構(gòu)造引起的典型問(wèn)題，可能在將規(guī)模約 150m的罐和增強(qiáng)構(gòu)件安設(shè)于具有直徑約5m至約8m的空間的凹穴中的可實(shí)現(xiàn)性和經(jīng)濟(jì)可行 性方面引起許多困難。
[0106] 即，當(dāng)在完成后僅考慮結(jié)構(gòu)方面時(shí)，根據(jù)本發(fā)明制造的流體儲(chǔ)存容器（100)看似非 常簡(jiǎn)單，但當(dāng)實(shí)際上試圖構(gòu)造所述流體儲(chǔ)罐時(shí)，不得不經(jīng)歷構(gòu)造技術(shù)的限制。
[0107] 研究了用于根據(jù)本發(fā)明的將高度大于loom的罐體埋入高度大于約150m的凹穴中 的構(gòu)造方法及罐體的優(yōu)化為確保構(gòu)造方法的可實(shí)現(xiàn)性和經(jīng)濟(jì)可行性的結(jié)構(gòu)。
[0108] 在構(gòu)造方法方面，將水填充于凹穴(c)中，接著通過(guò)使用浮力使節(jié)段在凹穴(c)的 水面上浮動(dòng)，并接著在按順序堆疊和耦合節(jié)段的同時(shí)逐漸制造罐體。允許徹底焊接的經(jīng)制 造部分通過(guò)調(diào)節(jié)浮力而下沉，且僅經(jīng)制造部分的上端部在水面上方浮動(dòng)，且因此可在地表 面上進(jìn)行與另一節(jié)段的焊接。因此，準(zhǔn)備能夠通過(guò)使用浮力安全地制造凹穴(c)中的罐體的 方法。將詳細(xì)地描述構(gòu)造方法。
[0109] 此外，開(kāi)發(fā)一種最優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)使用浮力的構(gòu)造方法的節(jié)段結(jié)構(gòu)。然而，將在下文描 述的高壓流體儲(chǔ)存容器的配置和節(jié)段的配置僅僅是實(shí)例。即，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造方法具有 節(jié)段使用浮力浮動(dòng)且節(jié)段隨后按順序堆疊及耦合的方法的方面，且因此闡明了可不同地改 變流體儲(chǔ)存容器的機(jī)械配置。
[0110] 本發(fā)明所開(kāi)發(fā)的用于應(yīng)用構(gòu)造方法的最優(yōu)儲(chǔ)存容器(100)經(jīng)配置為罐體（10)以一 種結(jié)構(gòu)形成的結(jié)構(gòu)，在所述結(jié)構(gòu)中，堆疊和耦合多個(gè)節(jié)段，且增強(qiáng)構(gòu)件(30)可由所述節(jié)段通 過(guò)連接構(gòu)件(70)支撐。此外，增強(qiáng)構(gòu)件(30)，特別是垂直增強(qiáng)構(gòu)件(32)，配置為一種形狀，在 所述形狀中，多個(gè)節(jié)段構(gòu)件(33)彼此耦合且所述節(jié)段構(gòu)件結(jié)構(gòu)化為易于通過(guò)連接構(gòu)件(70) 而彼此接合。此外，分離涂層(60)、防水涂層(81)、防腐涂層(82)、絕熱涂層(83)等預(yù)先形成 于構(gòu)成罐體(10)的節(jié)段中。將詳細(xì)描述此情況。
[0111] 罐體（10)包含多個(gè)節(jié)段，且節(jié)段由鋼材料制成并包含下節(jié)段（11)、多個(gè)主體節(jié)段 (12)以及上節(jié)段（13)。形成罐體（10)的下端部的下節(jié)段（11)形成為具有開(kāi)放式上表面的碗 (bowl)形狀。形成罐體(10)的主體部分的主體節(jié)段（12)形成為具有均為開(kāi)放式的下表面和 上表面的環(huán)形形狀。形成多個(gè)主體節(jié)段（12)且其按順序堆疊和耦合在下節(jié)段（11)上。形成 罐體（10)的上端部的上節(jié)段（13)堆疊和耦合在主體節(jié)段（12)上。上節(jié)段（13)以一種是下節(jié) 段(11)的倒裝形狀的形狀形成，即，以具有開(kāi)放式下表面的碗形狀形成。當(dāng)堆疊和耦合下節(jié) 段（11)、多個(gè)主體節(jié)段（12)和上節(jié)段（13)時(shí)，其中儲(chǔ)存高壓流體的密封空間（14)形成在罐 體(10)的內(nèi)側(cè)。
[0112] 額外焊接構(gòu)件（15)分別附接到節(jié)段（11、12、13)。在堆疊和耦合節(jié)段時(shí)，在間隙處 進(jìn)行對(duì)接焊接，同時(shí)所述節(jié)段彼此之間略微間隔所述間隙。當(dāng)進(jìn)行對(duì)接焊接時(shí)，需要用于覆 蓋所間隔間隙的背襯板(backing plate)。因此，在節(jié)段中，允許額外焊接構(gòu)件（15)如圖6中 所說(shuō)明而突出，由此覆蓋與鄰近節(jié)段相間隔的間隙。在圖6中，表示為w的部分是所焊接部 分。額外焊接構(gòu)件（15)可安設(shè)為從節(jié)段的上部或下部突出。此外，當(dāng)節(jié)段焊接在外表面?zhèn)?時(shí)，額外焊接構(gòu)件（15)應(yīng)附接到節(jié)段的內(nèi)表面，且反之，當(dāng)節(jié)段焊接在內(nèi)表面?zhèn)葧r(shí)，額外焊 接構(gòu)件（15)應(yīng)附接到節(jié)段的外表面。當(dāng)焊接環(huán)形節(jié)段時(shí)，有利的是在節(jié)段的外表面處焊接， 且因此，在本發(fā)明中，額外焊接構(gòu)件(15)附接到節(jié)段的內(nèi)表面。
[0113]此外，用于調(diào)節(jié)間隙的間隔物（s)分別可拆卸地附接到節(jié)段（11、12、13)的上端部 或下端部。盡管如上文所描述，但節(jié)段應(yīng)配置為彼此間隔預(yù)定距離以在節(jié)段之間進(jìn)行焊接。 當(dāng)通過(guò)使用起重機(jī)等將待新焊接的節(jié)段定位在所耦合節(jié)段上方時(shí)，可借助于間隔物（s)確 定節(jié)段之間的間隙。即，在間隔物(s)附接到待新焊接的節(jié)段的下端部或附接到已耦合節(jié)段 的上部的狀態(tài)下，當(dāng)兩個(gè)節(jié)段接觸間隔物(S)時(shí)，精確地形成焊接間隙。在間隙因此形成的 狀態(tài)下，拆卸間隔物(S)且接著進(jìn)行焊接。
[0114] 此外，為了將罐體（10)維持在朝上與凹穴(c)的底表面間隔開(kāi)的狀態(tài)下，可選擇性 地提供支撐框架(20)。支撐框架(20)的功能不是使罐體(10)直接接觸凹穴(c)的底表面，而 是使罐體(10)與凹穴(c)的底表面彼此間隔開(kāi)，并將回填層(50)插入罐體(10)與凹穴(c)的 底表面之間。因此，當(dāng)在埋入罐體（10)之前將回填層置放在凹穴（c)的底表面上時(shí)，或當(dāng)可 在懸掛罐體（10)以與凹穴(c)的底表面相間隔的狀態(tài)下填充回填材料時(shí)，不一定需要支撐 框架(20)。
[0115] 然而，為了易于應(yīng)用當(dāng)前構(gòu)造方法，優(yōu)選地提供支撐框架（20)。當(dāng)描述構(gòu)造方法 時(shí)，將描述其原因，且僅在此處描述一種結(jié)構(gòu)。
[0116]如圖8中所說(shuō)明，支撐框架(20)包含安設(shè)在凹穴(c)的底表面上的支撐部件(21)和 形成于支撐部件(21)上的安裝部件(22)。
[0117] 由于回填材料還應(yīng)填充在支撐部件(21)的內(nèi)側(cè)處，所以通過(guò)使用鋼筋等以使得回 填材料填充在鋼筋之間來(lái)形成柵格型的支撐部件(21)。替代地，如圖8中所說(shuō)明，支撐部件 (21)通過(guò)多個(gè)板和多個(gè)引入孔(23)形成，回填材料可經(jīng)引入穿過(guò)所述多個(gè)引入孔(23)。
[0118] 由于罐體（10)安裝在安裝部件（22)上，安裝部件（22)優(yōu)選地形成為對(duì)應(yīng)于罐體 (10)的下端部的形狀。如圖9中所說(shuō)明，安裝部件(22)形成為對(duì)應(yīng)于罐體(10)的下端部的碗 形狀。此外，雖然圖中未示出，但可安設(shè)球形薄片以使得罐體（10)平坦安裝。球形薄片 (spherical sheet)使芯維持平坦配置狀態(tài)，以使得當(dāng)測(cè)試混凝土芯的壓縮強(qiáng)度時(shí)垂直地 向芯施加力。
[0119] 此外，在另一個(gè)實(shí)施例中，安裝部件可形成為直徑小于罐體（10)的直徑的環(huán)形形 狀。罐體可安裝在環(huán)形安裝部件上。
[0120] 增強(qiáng)構(gòu)件（30)用以增強(qiáng)回填層（50)的抗張強(qiáng)度。雖然上文也有描述，但用作回填 材料的混凝土等對(duì)壓縮力的抵抗強(qiáng)，但對(duì)張力的抵抗弱。因此，增強(qiáng)構(gòu)件(30)，例如鋼筋或 鐵絲網(wǎng)，埋入回填層（50)中以改進(jìn)回填層(50)的抗張強(qiáng)度。因此，鋼筋（30)安設(shè)為與罐體 (10)相間隔并包圍罐體(10)。如同當(dāng)前實(shí)施例，當(dāng)提供支撐框架(20)時(shí)，增強(qiáng)構(gòu)件(30)用于 包圍除支撐框架部分以外的罐體，且支撐框架(20)充當(dāng)配置在罐體（10)的下端部上的增強(qiáng) 構(gòu)件。此外，當(dāng)未提供支撐框架時(shí)，增強(qiáng)構(gòu)件(30)配置為完全包圍罐體(10)。
[0121] 在當(dāng)前實(shí)施例中，增強(qiáng)構(gòu)件(30)包含水平增強(qiáng)構(gòu)件(31)和垂直增強(qiáng)構(gòu)件(32)。水 平增強(qiáng)構(gòu)件(31)在罐體（10)的圓周方向上形成，且其配置為在罐體（10)的縱長(zhǎng)方向上彼此 相間隔開(kāi)的多個(gè)。垂直增強(qiáng)構(gòu)件（32)配置為橫越水平增強(qiáng)構(gòu)件（31)，且其配置為在罐體 (10)的圓周方向上彼此相間隔開(kāi)的多個(gè)。水平增強(qiáng)構(gòu)件(31)和垂直增強(qiáng)構(gòu)件(32)彼此接合 且其全部一體連接為一個(gè)構(gòu)件。即，增強(qiáng)構(gòu)件(30)通過(guò)水平增強(qiáng)構(gòu)件(31)和垂直增強(qiáng)構(gòu)件 (32)形成為總體網(wǎng)形形狀，由此包圍罐體(10)。
[0122] 考慮到罐體（10)的直徑，單個(gè)水平增強(qiáng)構(gòu)件(31)具有約9m至約10m的長(zhǎng)度，且因此 可一體式形成，但垂直增強(qiáng)構(gòu)件（32)應(yīng)對(duì)應(yīng)于罐體（10)的總高度，且因此應(yīng)形成為長(zhǎng)度約 150m。因此，垂直增強(qiáng)構(gòu)件（32)難以一體式形成，并具有多個(gè)節(jié)段構(gòu)件（33)彼此連接的形 狀。
[0123] 為了易于將增強(qiáng)構(gòu)件(30)安設(shè)為與罐體（10)相間隔，提供連接構(gòu)件(70)。更確切 地說(shuō)，連接構(gòu)件(70)充當(dāng)用于使增強(qiáng)構(gòu)件(30)由罐體（10)支撐的介質(zhì)，所述增強(qiáng)構(gòu)件(30) 全部連接為網(wǎng)形狀。這是因?yàn)橛捎谒皆鰪?qiáng)構(gòu)件（31)和垂直增強(qiáng)構(gòu)件（32)連接為一個(gè)網(wǎng)， 當(dāng)連接構(gòu)件(70)耦合到增強(qiáng)構(gòu)件(30)的一部分時(shí)，增強(qiáng)構(gòu)件(30)全部可由罐體（10)支撐。 因此，如此起作用的連接構(gòu)件(70)可形成為很多種形狀。稍后將描述連接構(gòu)件的各種配置 實(shí)例，且首先，將描述當(dāng)前實(shí)施例中所應(yīng)用的連接構(gòu)件(70)。
[0124] 當(dāng)前實(shí)施例中所采用的連接構(gòu)件(70)的特征在于，除了支撐全部增強(qiáng)構(gòu)件(30)的 基礎(chǔ)功能之外，增加了用于極容易接合構(gòu)成垂直增強(qiáng)構(gòu)件(32)的節(jié)段構(gòu)件(33)的功能。
[0125] 在當(dāng)前實(shí)施例中，連接構(gòu)件(70)形成為環(huán)形形狀以包圍罐體（10)，且其配置為在 罐體(10)的縱長(zhǎng)方形上彼此間隔開(kāi)的多個(gè)。
[0126] 多個(gè)連接構(gòu)件(70)可逐個(gè)地配置以用于每一個(gè)節(jié)段，且可通過(guò)一種方式配置而一 個(gè)用于數(shù)個(gè)節(jié)段。此外，連接構(gòu)件(70)還可耦合到節(jié)段，并還可包圍節(jié)段，同時(shí)與所述節(jié)段 分離。多個(gè)連接構(gòu)件(70)中的至少一個(gè)優(yōu)選地耦合到節(jié)段，且特別的是，連接構(gòu)件(70)優(yōu)選 地耦合到下節(jié)段(11)。
[0127] 在當(dāng)前實(shí)施例中，連接構(gòu)件(70)耦合到下節(jié)段（11)，且連接構(gòu)件(70)在罐體（10) 的高度方向上以數(shù)個(gè)節(jié)段的間隔連接到節(jié)段。此外，剩余的連接構(gòu)件(70)并未耦合到節(jié)段， 而是用作用于使節(jié)段構(gòu)件(33)彼此接合的連接部件。為了方便描述，耦合到節(jié)段的連接構(gòu) 件表示為元件符號(hào)(71 )，且未耦合到節(jié)段的連接構(gòu)件表示為元件符號(hào)(72)。
[0128] 在當(dāng)前實(shí)施例中，耦合到節(jié)段的連接構(gòu)件(71)具有大致為文字'C'或文字^='的 形狀，并耦合到節(jié)段的圓周表面。因此，在連接構(gòu)件(71)的內(nèi)側(cè)提供節(jié)段構(gòu)件(33)可插入的 空間。所述空間被稱為安裝部件(73)。由于未連接到節(jié)段的連接構(gòu)件(72)形成為中空管形 狀，所以節(jié)段構(gòu)件(33)可插入的安裝部件(73)也形成在所述連接構(gòu)件(72)的內(nèi)側(cè)。
[0129] 插入孔(74)和插入孔(75)分別形成于在連接構(gòu)件(71)和連接構(gòu)件(72)的上表面 和下表面中，節(jié)段構(gòu)件(33)可通過(guò)所述插入孔(74、75)插入安裝部件(73)中。插入孔(74、 75)在連接構(gòu)件的圓周方向上以預(yù)定間隔連續(xù)配置。節(jié)段構(gòu)件(33)的下端部通過(guò)上部中所 形成的插入孔(74)插入，且節(jié)段構(gòu)件(33)的上端部通過(guò)下部中所形成的插入孔(75)插入。
[0130] 此外，在當(dāng)前實(shí)施例中，上插入孔(74)和下插入孔(75)配置為使得其中心點(diǎn)彼此 相間隔開(kāi)。因此，如圖7中所說(shuō)明，節(jié)段構(gòu)件(33)配置為在連接構(gòu)件(71、72)的安裝部件(73) 上彼此重疊。
[0131] 此外，分離孔形成在上插入孔(74)旁邊。所述孔是用于將樹(shù)脂(r)注入安裝部件 (73)中的注入孔（76)。即，當(dāng)在兩個(gè)節(jié)段構(gòu)件（33)配置為彼此重疊的狀態(tài)下通過(guò)注入孔 (76)注入樹(shù)脂(r)時(shí)，通過(guò)安裝部件(73)中的樹(shù)脂(r)將兩個(gè)節(jié)段構(gòu)件(33)彼此接合。當(dāng)連 接構(gòu)件(71、72)內(nèi)的所有安裝部件跨越全部連接構(gòu)件(71、72)而彼此連通時(shí)，不一定針對(duì)每 一插入孔形成注入孔(76)。然而，當(dāng)分割件(d)安設(shè)在連接構(gòu)件(71、72)內(nèi)且形成針對(duì)插入 孔(74)和插入孔(75)中的每一個(gè)分離的安裝部件(73)時(shí)，針對(duì)插入孔(74、75)中的每一個(gè) 形成注入孔(76)。
[0132] 要點(diǎn)是，在連接構(gòu)件(71、72)內(nèi)形成空余空間是不合需要的。因此，如在當(dāng)前實(shí)施 例中，當(dāng)在連接構(gòu)件(71、72)內(nèi)提供用于安裝部件的空間時(shí)，所有安裝部件應(yīng)填充有樹(shù)脂或 回填材料。因此，多個(gè)孔應(yīng)形成于連接構(gòu)件中，使得可將回填材料引入并填充于未填充有樹(shù) 脂的部分中。替代地，連接構(gòu)件優(yōu)選地并未形成為中空形狀，以使得不會(huì)在除了安裝部件之 外的連接構(gòu)件內(nèi)形成空間。
[0133] 如上文所描述，在當(dāng)前實(shí)施例中，在構(gòu)成垂直增強(qiáng)構(gòu)件（32)的每一個(gè)節(jié)段構(gòu)件 (33)插入連接構(gòu)件(71、72)的插入孔(74、75)中，且節(jié)段構(gòu)件(33)由此非常容易并一體地連 接以形成單個(gè)垂直增強(qiáng)構(gòu)件(32)的狀態(tài)下，注入樹(shù)脂(r)。此外，由于處于耦合到節(jié)段的狀 態(tài)的數(shù)個(gè)連接構(gòu)件（71)支撐垂直增強(qiáng)構(gòu)件（32)，所以形成為高度約150m的垂直增強(qiáng)構(gòu)件 (32)可維持在所需形狀而不彎曲。當(dāng)所有連接構(gòu)件(71)耦合到節(jié)段時(shí)，相對(duì)于垂直增強(qiáng)構(gòu) 件(32)的支撐力可進(jìn)一步增大。此外，水平增強(qiáng)構(gòu)件(31)可耦合到垂直增強(qiáng)構(gòu)件(32)，所述 垂直增強(qiáng)構(gòu)件(32)借助于鋼絲等配置在圓周方向上。
[0134] 在當(dāng)前實(shí)施例中，連接線不僅提供允許增強(qiáng)構(gòu)件在與罐體相間隔開(kāi)的狀態(tài)下由罐 體支撐的基本功能，而且還提供極其簡(jiǎn)易地接合構(gòu)成垂直增強(qiáng)構(gòu)件（32)的節(jié)段構(gòu)件的功 能。
[0135] 不同于在當(dāng)前實(shí)施例中，在并未使用連接構(gòu)件的經(jīng)典方法中，應(yīng)通過(guò)使用單獨(dú)固 定裝置由巖床的內(nèi)壁支撐垂直增強(qiáng)構(gòu)件(32)，且因此伴有在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面的困難。此外， 即使由罐體支撐，如果所述方法如在當(dāng)前實(shí)施例中并未使用安裝部件和樹(shù)脂，其是不經(jīng)濟(jì) 的，是因?yàn)樗泄?jié)段構(gòu)件應(yīng)通過(guò)焊條或鋼筋耦合。即，可非常容易進(jìn)行通過(guò)具有當(dāng)前實(shí)施例 中所使用的特定配置的連接構(gòu)件來(lái)一體式連接節(jié)段構(gòu)件(33)的作業(yè)，且因此可改進(jìn)構(gòu)造的 經(jīng)濟(jì)可行性。
[0136] 此外，在當(dāng)前實(shí)施例中，防水劑、防腐劑和絕熱材料預(yù)先應(yīng)用于每一節(jié)段，使得當(dāng) 所有節(jié)段耦合時(shí)，防水涂層(81)、防腐涂層(82)以及絕熱涂層(83)可形成于整個(gè)罐體（10) 上。同樣，針對(duì)每一節(jié)段形成分離涂層(60)，當(dāng)所有節(jié)段組合時(shí)，分離涂層(60)可形成于整 個(gè)罐體(10)上。
[0137] 在當(dāng)前實(shí)施例中，僅防腐涂層（82)形成于每一節(jié)段的圓周表面上，且防腐涂層 (82)、絕熱涂層(83)、分離涂層(60)以及防水涂層(81)按順序形成于每一節(jié)段的外圓周表 面上。
[0138] 此外，根據(jù)使用壓縮空氣的各類發(fā)電設(shè)備，在根據(jù)當(dāng)前實(shí)施例的儲(chǔ)存容器（100) 內(nèi)，不僅含有氣體，而且含有水以及空氣。此外，即使具備防水涂層和防腐涂層，儲(chǔ)存容器 (100)還是可能暴露于地下水。因此，當(dāng)由鋼制成的罐體（10)長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)，可能存在腐蝕 問(wèn)題。因此，在當(dāng)前實(shí)施例中，通過(guò)使用電化效應(yīng)(galvanic effect)防止罐體的腐蝕。即， 雖然圖中未示出，但安設(shè)由金屬材料形成的阻蝕劑（電化陽(yáng)極）以便電連接到罐體(10)的內(nèi) 側(cè)或外側(cè)。由于阻蝕劑僅需要電連接到罐體，所以防腐劑可直接附接到罐體，但可能較好的 是，在與罐體間隔開(kāi)的狀態(tài)下，借助于導(dǎo)體而彼此電連接。由于阻蝕劑相較于罐體材料具有 活動(dòng)電位，所以阻蝕劑充當(dāng)正電極且罐體充當(dāng)負(fù)電極，且因此阻蝕劑快速起腐蝕作用并防 止罐體（10)腐蝕。由于在經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間后阻蝕劑由腐蝕完全耗盡，阻蝕劑優(yōu)選地具有可更 換的配置。為了促進(jìn)阻蝕劑的更換，需要將阻蝕劑配置在外側(cè)以與罐體間隔開(kāi)并電連接到 罐體而不是直接附接到罐體。
[0139]此外，通過(guò)置放混凝土等形成第一栓塞(90)來(lái)封閉凹穴（c)的上側(cè)。當(dāng)然，與罐體 (10)連接的管(P)通過(guò)第一栓塞(90)連接到地表面上的發(fā)電設(shè)備和壓縮設(shè)備。
[0140] 如上文所描述，根據(jù)本發(fā)明的儲(chǔ)存容器配置為使得罐體通過(guò)堆疊和耦合節(jié)段而形 成，其中防腐涂層、防水涂層、分離涂層以及絕熱涂層預(yù)先形成于節(jié)段中，且因此各種功能 涂層可通過(guò)僅耦合節(jié)段而形成在罐體與巖床之間。此外，垂直增強(qiáng)構(gòu)件和水平增強(qiáng)構(gòu)件預(yù) 先安設(shè)于節(jié)段中，且增強(qiáng)構(gòu)件由節(jié)段支撐，且因此可同時(shí)進(jìn)行罐體的制造和增強(qiáng)構(gòu)件的安 設(shè)。最重要的是，在構(gòu)造方面有利的是，在與罐體間隔開(kāi)的狀態(tài)下，增強(qiáng)構(gòu)件可非常容易安 設(shè)。此外，進(jìn)一步有利的是，可以通過(guò)使用特殊配置的連接構(gòu)件使構(gòu)成垂直增強(qiáng)構(gòu)件的節(jié)段 構(gòu)件非常容易與彼此連接。如上文所描述，本發(fā)明可以是重要的，是因?yàn)楣摅w和增強(qiáng)構(gòu)件通 過(guò)一套節(jié)段和節(jié)段構(gòu)件安設(shè)，且因此改進(jìn)構(gòu)造的可實(shí)現(xiàn)性和經(jīng)濟(jì)可行性。
[0141] 到目前為止，連接構(gòu)件被描述和說(shuō)明為形成為環(huán)形形狀，但也不一定形成為環(huán)形 形狀，且如圖9中所說(shuō)明，連接構(gòu)件(70a)可多個(gè)安設(shè)為在罐體（10)的圓周方向上彼此間隔 開(kāi)。安裝部件安設(shè)在具有獨(dú)立形狀的連接構(gòu)件(70a)內(nèi)部，且插入孔和注入孔與上文所描述 一樣形成。
[0142] 此外，到目前為止，描述并說(shuō)明了安裝部件形成在連接構(gòu)件內(nèi)部且節(jié)段在安裝部 件內(nèi)彼此接合，但如圖10中所說(shuō)明，通孔(77)僅形成在連接構(gòu)件(70b)處且垂直增強(qiáng)構(gòu)件可 在長(zhǎng)度方向上插入到通孔(77)中。替代地，將垂直增強(qiáng)構(gòu)件中的每一個(gè)劃分為長(zhǎng)節(jié)段(與上 述節(jié)段構(gòu)件相比，以相對(duì)長(zhǎng)的長(zhǎng)度形成），隨后將節(jié)段插入通孔(77)中，且隨后可以通過(guò)如 焊接的方法來(lái)連接節(jié)段。
[0143] 此外，如圖11中所說(shuō)明，可應(yīng)用一種可使用連接構(gòu)件（70c)來(lái)支撐水平增強(qiáng)構(gòu)件 (31)的方法。即，連接構(gòu)件(70c)在罐體的縱長(zhǎng)方向上形成，其配置為在罐體（10)的圓周方 向上彼此間隔開(kāi)的多個(gè)，且當(dāng)通孔(78)提供于連接構(gòu)件(70c)中時(shí)，水平增強(qiáng)構(gòu)件(31)插入 通孔(78)中并可由此受到支撐。垂直增強(qiáng)構(gòu)件(32)在連接到水平增強(qiáng)構(gòu)件(31)時(shí)可受到支 撐。
[0144] 此外，在另一個(gè)實(shí)施例中，可單獨(dú)設(shè)置用于支撐水平增強(qiáng)構(gòu)件的連接構(gòu)件和用于 支撐垂直增強(qiáng)構(gòu)件的連接構(gòu)件。
[0145] 雖然圖中未示出，但在另一個(gè)實(shí)施例中，一種方法是可能的，在所述方法中，通孔 僅形成于連接構(gòu)件中，且節(jié)段構(gòu)件固定到連接構(gòu)件，同時(shí)節(jié)段構(gòu)件插入通孔中。即，在節(jié)段 構(gòu)件的上端部和下端部在穿過(guò)上節(jié)段和下節(jié)段中的連接構(gòu)件后分別突出且突出的狀態(tài)下， 螺栓分別緊固到節(jié)段構(gòu)件的上端部和下端部。緊固到上端的螺栓將接觸上連接構(gòu)件的上表 面，且緊固到下端的螺栓將接觸下連接構(gòu)件的下表面。因此，通過(guò)螺栓將節(jié)段構(gòu)件固定在兩 個(gè)連接構(gòu)件之間并禁止所述節(jié)段構(gòu)件在垂直方向上移動(dòng)。即使在未使用螺栓時(shí)，插入連接 構(gòu)件的通孔中的節(jié)段構(gòu)件也可通過(guò)焊接固定到連接構(gòu)件。
[0146] 下文中將描述用于在第一水平隧道之下構(gòu)造流體儲(chǔ)存容器(100)的方法。
[0147] 圖12是用于構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)的方法的示意性流程 圖，且圖13及圖14是描述用于構(gòu)造流體儲(chǔ)存容器的方法的視圖。
[0148] 參考附圖，用于構(gòu)造儲(chǔ)存容器的方法包含挖掘步驟(M10)、填充步驟(M30)、罐制造 步驟(M50)以及回填步驟(M70)。
[0149] 在挖掘步驟(M10)中，從第一水平隧道挖掘地面，且凹穴（c)在向上/向下方向上， 優(yōu)選地在垂直方向上形成。
[0150] 在本發(fā)明中，如上文所描述，可采用通過(guò)使用垂直拔粧器從第一水平隧道向下挖 掘的方法。當(dāng)使用垂直挖掘機(jī)時(shí)，由于在挖掘機(jī)的鉆頭鉆進(jìn)巖床時(shí)穿過(guò)所注入的鉆井泥漿 而排出碎石，所以在處理碎石方面有優(yōu)勢(shì)。除了本發(fā)明上文中所描述的設(shè)備之外，直徑小于 約10m的凹穴可容易通過(guò)使用現(xiàn)有的垂直挖掘機(jī)形成。如果與炸裂方法的經(jīng)濟(jì)可行性相比 可保證經(jīng)濟(jì)可行性，那么評(píng)估垂直挖掘機(jī)具有最優(yōu)越的適用性。
[0151] 當(dāng)通過(guò)挖掘形成凹穴(c)時(shí)，快速固化噴凝土噴射到凹穴(c)的內(nèi)壁以便防止內(nèi)壁 的崩塌并由此可形成支承層(40) (M20)。還可在完成挖掘后立即形成支承層(40)，但在挖掘 程序期間，可分開(kāi)置放所述支承層。然而，當(dāng)巖床堅(jiān)固時(shí)，可以不提供支承層(40)。
[0152] 當(dāng)完成凹穴(c)的挖掘時(shí)，將支撐框架(20)預(yù)先處于在凹穴(c)的下部中。當(dāng)完成 支撐框架(20)的安設(shè)時(shí)，應(yīng)安設(shè)罐體（10)，但進(jìn)行用第一流體填充凹穴(c)(M30)以作為初 步作業(yè)。第一流體用于提供浮力且可使用水?？墒褂贸怂饽軌蛱峁└×Φ母鞣N流體 作為第一流體。當(dāng)使用炸裂方法挖掘時(shí)，應(yīng)單獨(dú)填充第一流體，但在使用以上提及的垂直挖 掘機(jī)時(shí)，凹穴(c)在挖掘期間已填充有水。
[0153] 當(dāng)完成用第一流體填充時(shí)，進(jìn)行罐的制造(M50)。罐的制造(M50)是重要的程序，其 中制造高度約l〇〇m至約200m的罐體(10)且安設(shè)在凹穴(c)中。
[0154] 在罐的制造(M50)中，通過(guò)在凹穴(c)中彼此焊接來(lái)制造用于構(gòu)成罐體(10)的多個(gè) 節(jié)段。
[0155] 當(dāng)準(zhǔn)備連接構(gòu)件(71、72)以用于節(jié)段（11、12、13)時(shí)，首先，通過(guò)使用起重機(jī)(a)來(lái) 運(yùn)輸下節(jié)段（11)，并在凹穴(c)中所填充的第一流體(Π )上注入所述下節(jié)段（11)。起重機(jī) (a)的主體安設(shè)在地表面上，且起重機(jī)的牽引繩（b)通過(guò)連接孔（300)引入第一水平隧道 (200)中。
[0156] 可不同地采用用于通過(guò)起重機(jī)(a)支撐節(jié)段（11、12、13)的方法，例如，可采用根據(jù) 是否施加功率而將電磁體附接到起重機(jī)的牽引繩(b)且將電磁體耦合到節(jié)段的內(nèi)圓周表面 的方法。
[0157] 在注入下節(jié)段（11)之后，松開(kāi)與起重機(jī)(a)的連接，且下節(jié)段（11)的上端部隨后通 過(guò)浮力在第一流體（Π )的表面上浮動(dòng)。當(dāng)下節(jié)段（11)的上端部高于用于稍后與主體節(jié)段 (12)進(jìn)行焊接的作業(yè)位置浮動(dòng)時(shí)，排出一部分第一流體(Π )以供應(yīng)到下節(jié)段（11)中以調(diào)節(jié) 高度。當(dāng)調(diào)節(jié)下節(jié)段(11)的高度時(shí)，通過(guò)安設(shè)在第一水平隧道(200)中的第一支撐單元(Ml) 固定下節(jié)段（11)的姿勢(shì)和角度以便不會(huì)偏壓。由于下節(jié)段（11)通過(guò)浮力浮動(dòng)，所以第一支 撐單元(Ml)僅用于將中心固定在下節(jié)段(11)的表面上。
[0158] 當(dāng)下節(jié)段（11)的位置固定后，主體節(jié)段（12)堆疊在下節(jié)段（11)上以彼此耦合，且 在當(dāng)前實(shí)施例中，考慮到氣密性和安全性，節(jié)段通過(guò)焊接耦合。如上文所描述，節(jié)段之間的 焊接質(zhì)量在整個(gè)罐體(10)的氣密性中是最重要的一點(diǎn)。在更具體地關(guān)于焊接程序進(jìn)行描述 的情況下，第一主體節(jié)段（12)通過(guò)起重機(jī)(a)懸掛，并在與下節(jié)段間隔預(yù)定距離的狀態(tài)下定 位在下節(jié)段（11)上。由于間隔物(s)附接到下節(jié)段（11)的上端部，主體節(jié)段（12)配置為接觸 間隔物（S)。隨后，懸掛在起重機(jī)(a)上的主體節(jié)段（12)的位置通過(guò)安設(shè)于第一水平隧道中 的第二支撐單元(M2)固定以便不向左或向右偏置且平坦。由于主體節(jié)段（12)由起重機(jī)(a) 支撐，所以第二支撐單元(M2)用于對(duì)主體節(jié)段（12)定中心。當(dāng)主體節(jié)段（12)配置在正確位 置時(shí)，主體節(jié)段（12)和下節(jié)段（11)的中心點(diǎn)彼此重合，且下節(jié)段（11)的上端面及主體節(jié)段 (12)的下端面配置為平坦的且彼此略微間隔開(kāi)。
[0159] 當(dāng)對(duì)兩個(gè)待耦合節(jié)段的位置調(diào)節(jié)完成時(shí)，拆卸附接到下節(jié)段（11)的上端部的間隔 物(s)。由于額外焊接構(gòu)件（15)附接在節(jié)段之間，所以焊接空間在后側(cè)封閉的狀態(tài)下暴露。 在完成焊接后，需要通過(guò)檢測(cè)來(lái)檢查焊接質(zhì)量。
[0160] 如上文所描述，當(dāng)下節(jié)段（11)與第一主體節(jié)段（12)的耦合完成時(shí)，通過(guò)相同方法 按順序堆疊及耦合多個(gè)主體節(jié)段（12)。如上文所描述，通過(guò)浮力支撐已耦合的經(jīng)制造部分， 且其位置通過(guò)第一支撐單元(Ml)固定，且待新耦合的節(jié)段懸掛在起重機(jī)(a)上且其位置通 過(guò)第二支撐單元(M2)固定。
[0161] 此外，通過(guò)浮動(dòng)力將經(jīng)制造部分的上端部始終配置在預(yù)定高度以進(jìn)行焊接。為了 按進(jìn)行焊接的位置來(lái)調(diào)節(jié)經(jīng)制造部分的上端部，應(yīng)調(diào)節(jié)浮動(dòng)力。作為用于調(diào)節(jié)浮動(dòng)力的方 法，首先，存在一種將凹穴(c)中的第一流體(Π )緩慢排出的方法。隨著水平面降低，經(jīng)制造 部分也一起插入凹穴（c)中，且因此可維持作業(yè)位置。此外，第二流體(f2)供應(yīng)到經(jīng)制造部 分中，以便增加重量并由此可降低經(jīng)制造部分。在當(dāng)前實(shí)施例中，在逐漸耦合節(jié)段的同時(shí)， 凹穴(c)中的第一流體(Π )被栗送以供應(yīng)到經(jīng)制造部分，且因此降低經(jīng)制造部分并調(diào)節(jié)其 位置。即，第一流體(Π )排出并隨后用作第二流體(f2)。
[0162] 當(dāng)下節(jié)段（11)、主體節(jié)段（12)以及上節(jié)段（13)都被焊接時(shí)，完成對(duì)罐體（10)的制 造。
[0163] 如上文所描述，當(dāng)罐體（10)的制造完成時(shí)，罐體（10)處于完全插入凹穴(c)并通過(guò) 浮力浮動(dòng)的狀態(tài)中。隨后，罐體(10)安設(shè)在支撐框架(20)上。類似于以上程序，當(dāng)凹穴(c)中 剩余的第一流體(f)緩慢排出并供應(yīng)到罐體（10)時(shí)，罐體（10)降低且在罐體（10)的自重變 得大于浮力時(shí)，罐體（10)安設(shè)在安裝部件(22)上。當(dāng)罐體（10)降低并安設(shè)在支撐框架(20) 上時(shí)，第一支撐單元(Ml)進(jìn)行輔助，以使得中心不會(huì)搖晃且罐體(10)垂直配置。當(dāng)罐體(10) 安設(shè)在支撐框架(20)上并由支撐框架(20)支撐時(shí)，罐體(10)的安設(shè)完成。
[0164] 此外，在如上文所描述的罐體（10)的制造及安設(shè)程序中，第一支撐單元(Ml)及第 二支撐單元(M2)分別用于固定經(jīng)制造部分和待新耦合的部分的位置，各種設(shè)備可用作第一 支撐單元(Ml)及第二支撐單元(M2)。雖然圖中未示出，但多個(gè)汽缸以預(yù)定角度間隔沿待新 耦合的部分或經(jīng)制造部分的外圓周表面安設(shè)，且允許安設(shè)在汽缸中的活塞獨(dú)立推動(dòng)節(jié)段， 且因此待新耦合的節(jié)段可配置在精確位置處。此外，在安設(shè)配置為包圍節(jié)段和經(jīng)制造部分 的環(huán)形物后，多個(gè)鉸鏈構(gòu)件沿圓形物的內(nèi)圓周表面安設(shè)，且節(jié)段和經(jīng)制造部分的位置可固 定，同時(shí)所有鉸鏈構(gòu)件固定在徑向方向上。即，當(dāng)鉸鏈構(gòu)件固定在環(huán)形物的徑向方向上時(shí)， 可推動(dòng)配置為偏壓的節(jié)段以配置在正確位置處。
[0165] 在上文中，將第一支撐單元(Ml)和第二支撐單元(M2)描述為實(shí)例，且可通過(guò)各種 類型的設(shè)備來(lái)調(diào)節(jié)經(jīng)制造部分或新耦合的位置。此外，即使未使用這些第一支撐單元(Ml) 和第二支撐單元(M2)，經(jīng)制造部分仍由浮力支撐，且待新耦合的部分由起重機(jī)支撐，且因此 當(dāng)節(jié)段耦合時(shí)，可簡(jiǎn)單及精確地調(diào)節(jié)經(jīng)制造部分和待新耦合的節(jié)段的位置。同樣，在完成罐 體的制造后，當(dāng)罐體安設(shè)在支撐框架(20)上時(shí)，可調(diào)節(jié)罐體以使得罐體垂直配置而不向左 或向右偏置。
[0166] 如上文所描述，當(dāng)經(jīng)制造部分受到支撐時(shí)，經(jīng)制造部分的上端部向上浮動(dòng)到焊接 位置(一般來(lái)說(shuō)是第一水平隧道的上部），且因此提供一種用于容易耦合其它節(jié)段的方法。 通過(guò)這種方法，可在現(xiàn)場(chǎng)制造高度大于約l〇〇m的罐體以便安設(shè)在凹穴中。
[0167] 當(dāng)罐體安設(shè)在凹穴中而不使用浮力時(shí)，單獨(dú)需要用于載送經(jīng)制造部分的起重機(jī)和 用于載送待新耦合的節(jié)段的起重機(jī)，且因此制造作業(yè)變得極難。尤其，由于經(jīng)制造部分和載 送待新耦合的節(jié)段應(yīng)共軸配置，所以使用兩個(gè)起重機(jī)甚至是不可能的。即，在本發(fā)明中，能 夠以最經(jīng)濟(jì)的方法進(jìn)行高度大于約l〇〇m的罐體的制造和安設(shè)的方法，且因此本發(fā)明在提高 CAES的實(shí)際適用性方面具有貢獻(xiàn)。
[0168] 此外，在安設(shè)罐體（10)的同時(shí)，一起安設(shè)增強(qiáng)構(gòu)件(30)。即，當(dāng)耦合節(jié)段中的每一 個(gè)以制造罐體（10)時(shí)，安設(shè)在每一節(jié)段中的節(jié)段構(gòu)件（71)及節(jié)段構(gòu)件（72)插入連接構(gòu)件 (71)及連接構(gòu)件（72)中并用樹(shù)脂填充。在以上程序中，節(jié)段構(gòu)件（33)彼此連接且在罐體 (10)的制造完成時(shí)一體地形成。由于水平增強(qiáng)構(gòu)件（31)耦合到垂直增強(qiáng)構(gòu)件（32)，所以增 強(qiáng)構(gòu)件(30)形成為總體網(wǎng)形形狀以包圍罐體(10)。
[0169] 此外，如上文所描述，在節(jié)段的堆疊和耦合中，由于分離涂層(60)、防水涂層(81)、 防腐涂層(82)以及絕熱涂層(83)形成在一起，所以可進(jìn)行明顯經(jīng)濟(jì)的構(gòu)造。
[0170] 現(xiàn)在，作為最終程序，進(jìn)行回填(M70)。即，將回填材料填充在罐體（10)與巖床(g) 之間以形成回填層(50)?；靥畈牧峡梢詴r(shí)間差分開(kāi)置放或可同時(shí)置放。此外，在當(dāng)前實(shí)施例 中，以高壓噴射薄漿材料以進(jìn)行回填。
[0171] 在填充回填材料中需要記住的一點(diǎn)是，第三流體(f3)應(yīng)首先填充于罐體（10)中。 回填材料在填充時(shí)對(duì)罐體(10)施加兩個(gè)動(dòng)作。第一，當(dāng)填充回填材料時(shí)，將浮力施加到罐體 (10)，且第二，通過(guò)回填材料的重量按壓罐體（10)。因此，在填充回填材料之前，優(yōu)選地將第 三流體(f3)填充到罐體中以便防止由于回填材料的壓力造成對(duì)罐體(10)的損壞。
[0172] 可使用水或經(jīng)壓縮空氣作為第三流體(f 3)。
[0173] 當(dāng)使用水時(shí)，填充于罐體（10)中的水位形成為略高于回填材料所填充到的高度， 即，當(dāng)分開(kāi)進(jìn)行回填時(shí)，水僅須填充到略高于為每一分開(kāi)的置放而填充的回填材料的高度 的水平，且當(dāng)一次性進(jìn)行回填時(shí)，水僅須完全填充于罐體（10)中。當(dāng)將水用作第三流體時(shí)， 由于水適合于壓力和浮力，所以是有利的，但存在一個(gè)問(wèn)題，即由于水完全填充于罐體(10) 中，所以罐體(10)的自重變得過(guò)大。為此，在當(dāng)前實(shí)施例中，預(yù)先安設(shè)支撐框架(20)。如果支 撐框架不支撐罐體(10)，那么起重機(jī)(a)應(yīng)支撐并載送罐體的全部重量，但當(dāng)水完全填充于 直徑約5m且高度約100m的罐體中時(shí)，由于罐體重量超出約2000噸，所以可能存在起重機(jī)輸 出的問(wèn)題。在當(dāng)前實(shí)施例中，由于預(yù)先安設(shè)支撐框架(20)以支撐罐體（10)，所以可解決這種 技術(shù)問(wèn)題。
[0174] 當(dāng)使用水時(shí)，由于罐體（10)的自重成問(wèn)題，所以可考慮使用經(jīng)壓縮空氣作為第三 流體(f3)的方法。這是因?yàn)楫?dāng)通過(guò)經(jīng)壓縮空氣將壓力施加到內(nèi)部時(shí)，有可能克服回填材料 的壓力。然而，當(dāng)經(jīng)壓縮空氣用作第三流體(f3)時(shí)，存在一個(gè)問(wèn)題，即不可能使用回填材料 所需的浮力。這是因?yàn)椋词箍諝獗粔嚎s，空氣仍具有極小的重量。
[0175] 在當(dāng)前實(shí)施例中，由于預(yù)先安設(shè)支撐框架(20)，所以可采用僅將水用作第三流體 的方法，但更優(yōu)選地，采用一起使用水和經(jīng)壓縮空氣的方法。即，在將水部分填充于罐體 (10)中之后，用高壓加以壓縮空氣并注入到罐體（10)，且因此有可能克服回填材料的浮力 和壓力兩者。
[0176] 當(dāng)在完全置放回填材料之后經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間時(shí)，固化回填材料。
[0177] 第一栓塞(90)可隨著回填形成，且可單獨(dú)由回填形成。即，在凹穴的上部中的第一 水平隧道(200)通過(guò)使用模具而封閉的狀態(tài)下，當(dāng)將回填材料注入凹穴及第一水平隧道中， 可一體地形成回填層及第一栓塞。替代地，在形成回填層之后，封閉第一水平隧道(200)，且 隨后也可通過(guò)使用如混凝土的填充材料來(lái)單獨(dú)形成第一栓塞。
[0178] 本發(fā)明中所使用的容器（100)可連接到地表面上的發(fā)電系統(tǒng)?？墒褂脺u輪機(jī)發(fā)電 方法、汽缸電機(jī)發(fā)電方法等作為CAES發(fā)電系統(tǒng)。在渦輪機(jī)發(fā)電方法中，提供多個(gè)壓縮機(jī)、熱 交換器、膨脹器以及渦輪機(jī)，隨后在多個(gè)階段通過(guò)壓縮機(jī)壓縮空氣并接著將所述空氣儲(chǔ)存 在高壓流體儲(chǔ)存容器(100)中，且隨后將空氣供應(yīng)到渦輪機(jī)以發(fā)電。汽缸電機(jī)方法是一種方 法，其用于發(fā)電以便驅(qū)動(dòng)連接到電機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)軸以驅(qū)動(dòng)多個(gè)汽缸，隨后經(jīng)壓縮空氣并儲(chǔ)存 在高壓流體儲(chǔ)存容器（100)中，且接著將經(jīng)壓縮空氣再次供應(yīng)到汽缸以使發(fā)動(dòng)機(jī)軸在相反 方向上旋轉(zhuǎn)。此外，高壓流體儲(chǔ)存容器可用于通過(guò)連接到組合渦輪機(jī)系統(tǒng)及熱功率的復(fù)雜 的熱力發(fā)電系統(tǒng)來(lái)改進(jìn)發(fā)電效率。
[0179] 如上文所描述，本發(fā)明提供一種實(shí)用技術(shù)，其在維持安全性和氣密性的狀態(tài)下能 夠在地下深處安設(shè)直徑為數(shù)米或大于數(shù)米和高度為數(shù)十米的高壓流體儲(chǔ)存設(shè)備，且因此可 提高CAES的適用性。此外，期望本發(fā)明通過(guò)提供一種用于經(jīng)濟(jì)地構(gòu)造高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)來(lái) 加快CAES的商業(yè)化。
[0180] 上述第一實(shí)施例揭示從第一水平隧道向下挖掘地面的結(jié)構(gòu)。
[0181] 但將在下文描述且說(shuō)明圖15及圖16中的第二實(shí)施例，其揭示了與到目前為止所描 述的第一實(shí)施例中所揭示的結(jié)構(gòu)些微不同的結(jié)構(gòu)，其中揭示了一種結(jié)構(gòu)，其經(jīng)配置以使得 形成第一水平隧道，隨后通過(guò)從第一水平隧道向下挖掘地面形成凹穴。
[0182] 參考圖15及圖16,在第二實(shí)施例，第二水平隧道(91)與第一水平隧道分開(kāi)地形成 在側(cè)向方向上，且第二水平隧道(210)以比形成第一水平隧道的第一深度深的第二深度配 置。為了形成第二水平隧道(210)，應(yīng)將進(jìn)口隧道(e)形成為高達(dá)第二深度。
[0183] 此外，在第一實(shí)施例，從第一水平隧道(200)向下挖掘地面，但在第二實(shí)施例中，從 第二水平隧道(210)向上挖掘地面，且由此在第一水平隧道與第二水平隧道之間形成凹穴。 在此情況下，雖然可使用挖掘機(jī)，但有效的是采用使用炸裂的方法。雖然有可能從第一水平 隧道(200)向下炸裂以移除碎石，但需要從第二水平隧道(210)向上炸裂。由于由向上炸裂 引起的碎石自由下落到第二水平隧道(210 )，所以可通過(guò)進(jìn)口隧道(e)排出碎石。第二水平 隧道(210)所形成的形狀優(yōu)選地對(duì)應(yīng)于第一水平隧道(200)的形狀。例如，類似于第一水平 隧道，可形成主隧道及輔助隧道。
[0184] 如上文所描述，在從第二水平隧道(210)向上形成凹穴之后，隨后通過(guò)使用模具等 封閉第二水平隧道（210)，且隨后置放混凝土等以安設(shè)用于封閉凹穴的下部的第二栓塞 (91)。由于凹穴的下部由第二栓塞(91)封閉，所以第二實(shí)施例中的形狀變得在結(jié)構(gòu)上與第 一實(shí)施例中的形狀相同，在所述第一實(shí)施例中，從第一水平隧道向下挖掘凹穴。因此，由此 處，由于可通過(guò)使用浮力以與上述第一實(shí)施例相同的方式從第一水平隧道(200)構(gòu)造流體 儲(chǔ)存容器(100)，所以將不提供對(duì)第二實(shí)施例的詳細(xì)描述。
[0185] 因此，第二實(shí)施例與第一實(shí)施例不同的部分是用于挖掘凹穴的方法。存在一差異， 即在第一實(shí)施例中，從第一水平隧道向下挖掘凹穴，但在第二實(shí)施例中，從第二水平隧道 (210)到第一水平隧道(200)向上挖據(jù)凹穴，且安設(shè)第二栓塞(91)以封閉凹穴的下端部。根 據(jù)巖床或挖掘機(jī)的狀況，可能存在難以如第一實(shí)施例中的從上至下的方式挖掘地面的情 況。此外，當(dāng)使用挖掘機(jī)在技術(shù)或經(jīng)濟(jì)方面沒(méi)有優(yōu)勢(shì)時(shí)，第二實(shí)施例揭示通過(guò)炸裂以從下至 上方式挖掘地面的方法。然而，在向上挖掘方法的情況中，由于凹穴的下側(cè)打開(kāi)，不能一次 性填充提供浮力的流體，安設(shè)第二栓塞(91)以封閉凹穴的下部。即使在不使用利用那個(gè)浮 力的方法且流體儲(chǔ)存容器通過(guò)其它方法構(gòu)造時(shí)，仍在形成第二水平隧道之后封閉凹穴的下 部，是因?yàn)樗隽黧w儲(chǔ)存容器只有在封閉凹穴的下部的情況下才可具有作為流體儲(chǔ)存容器 (100)的基本功能。
[0186] 雖然參考附圖中所說(shuō)明的實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明，但其僅為例示性實(shí)施例，且將理 解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可對(duì)其作出各種修改和其它等效實(shí)施例。因此，本發(fā)明的真正保 護(hù)范圍應(yīng)僅由所附權(quán)利要求書界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)，其特征在于包括： 第一水平隧道，其在側(cè)向方向上以第一深度在地下形成； 凹穴，其通過(guò)從所述第一水平隧道向下挖掘地面而形成；以及 流體儲(chǔ)存容器，包含:罐體，用于儲(chǔ)存流體且插入所述凹穴；回填層，其由填充于所述罐 體與所述凹穴的內(nèi)壁之間的回填材料形成；以及第一栓塞，其通過(guò)將所述回填材料填充到 所述第一水平隧道中而形成，以封閉所述凹穴的上部。2. -種高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)，其特征在于包括流體儲(chǔ)存容器，所述流體儲(chǔ)存容器包括： 第一水平隧道，其在側(cè)向方向上以第一深度在地下形成； 第二水平隧道，其在所述側(cè)向方向上以比所述第一深度深的第二深度在地下形成； 凹穴，其通過(guò)挖掘所述第一水平隧道與所述第二水平隧道之間的地面而形成；以及 流體儲(chǔ)存容器，包含:罐體，用于儲(chǔ)存所述流體且插入所述凹穴；回填層，其由填充于所 述罐體與所述凹穴的內(nèi)壁之間的回填材料形成;第一栓塞，其通過(guò)將所述回填材料填充到 所述第一水平隧道中以封閉所述凹穴的上部而形成；以及第二栓塞，其通過(guò)將所述回填材 料填充到所述第二水平隧道中以封閉所述凹穴的下部而形成。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中所述凹穴形成為多個(gè)以沿所述第 一水平隧道彼此間隔，以便設(shè)置多個(gè)所述流體儲(chǔ)存容器。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中所述第一水平隧道包括主隧道及 從所述主隧道分支且在側(cè)向方向上形成的至少一個(gè)輔助隧道， 其中所述多個(gè)凹穴形成為在所述主隧道或所述輔助隧道之下彼此間隔。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)，還包括連接孔，所述連接孔通過(guò)從地 表面穿透地面到所述第一水平隧道而形成。6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中所述回填層及所述第一栓塞通過(guò) 所述回填材料一體地形成。7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中所述罐體由氣密材料形成且在其 中形成有儲(chǔ)存高壓流體的收納部件， 其中多個(gè)節(jié)段在其縱長(zhǎng)方向上按順序堆疊和耦合。8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)，還包括增強(qiáng)構(gòu)件，所述增強(qiáng)構(gòu)件配置 為包圍所述罐體，同時(shí)與所述罐體間隔開(kāi)，其中所述回填層包含所述增強(qiáng)構(gòu)件。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)，還包括多個(gè)連接構(gòu)件，所述多個(gè)連接構(gòu)件 沿所述罐體的外圓周表面配置以在所述罐體的縱長(zhǎng)方向上彼此間隔開(kāi)， 其中所述增強(qiáng)構(gòu)件安設(shè)在所述連接構(gòu)件上。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中所述增強(qiáng)構(gòu)件包括： 多個(gè)水平增強(qiáng)構(gòu)件，其配置為在所述罐體的所述縱長(zhǎng)方向上彼此間隔開(kāi)；以及 多個(gè)垂直增強(qiáng)構(gòu)件，其連接到所述水平增強(qiáng)構(gòu)件以橫越所述水平增強(qiáng)構(gòu)件并配置為彼 此間隔開(kāi)， 其中所述垂直增強(qiáng)構(gòu)件各自由在所述縱長(zhǎng)方向上按順序連接的多個(gè)分段式構(gòu)件形成， 所述分段式構(gòu)件安設(shè)在所述連接構(gòu)件上。11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中所述增強(qiáng)材料包括： 多個(gè)水平增強(qiáng)構(gòu)件，其配置為在所述罐體的所述縱長(zhǎng)方向上彼此間隔開(kāi)；以及 多個(gè)垂直增強(qiáng)構(gòu)件，其連接到所述水平增強(qiáng)構(gòu)件以橫越所述水平增強(qiáng)構(gòu)件并配置為彼 此間隔開(kāi)， 其中所述連接構(gòu)件各自配置在所述罐體的圓周方向上，耦合為或安設(shè)為與所述罐體的 圓周表面間隔開(kāi)，并在其中形成有安裝部件，所述垂直增強(qiáng)構(gòu)件插入所述安裝部件中。12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中所述多個(gè)連接構(gòu)件中的至少一個(gè) 耦合到所述罐體。13. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)，還包括額外焊接構(gòu)件，所述額外焊接構(gòu) 件附接到所述節(jié)段的內(nèi)側(cè)表面或外側(cè)表面以便相對(duì)于所述節(jié)段的上端面或下端面突出。14. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中設(shè)置以下中的至少一個(gè)： 分離涂層，其形成于所述罐體的外側(cè)表面上，以防止所述罐體及所述回填層彼此耦合， 防腐涂層，其形成于所述罐體的內(nèi)圓周表面及外圓周表面中的至少一個(gè)上，以防止所 述罐體的腐蝕， 防水涂層，其形成于所述罐體的圓周表面上，以防止所述罐體接觸周圍的水，以及 絕熱涂層，其形成于所述罐體的內(nèi)圓周表面及外圓周表面中的至少一個(gè)上，以防止儲(chǔ) 存于所述罐體中的流體與周圍環(huán)境進(jìn)行熱交換。15. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中所述罐體由金屬材料形成并進(jìn) 一步設(shè)置用于使金屬材料電連接到所述罐體的阻蝕劑以便通過(guò)電化效應(yīng)（galvanic efff ect)延緩所述罐體的腐蝕。16. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)，還包括支撐框架，所述支撐框架包 括： 支撐部件，其安設(shè)于所述凹穴的底表面上；以及 安裝部件，其形成于所述支撐部件的上部上，且所述罐體安裝在所述安裝部件上，以使 得將所述罐體維持在朝上與所述凹穴的所述底表面間隔開(kāi)的狀態(tài)中。17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)，其中所述支撐部件形成為柵格形狀，使 得所述回填材料填充于所述支撐框架的所述支撐部件內(nèi)部或由其中形成多個(gè)引入孔的多 個(gè)板形成。18. -種用于構(gòu)造高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟： (a) 在側(cè)向方向上以預(yù)定深度在地下挖掘第一水平隧道； (b) 通過(guò)從地表面鉆到所述第一水平隧道來(lái)形成連接孔； (c) 通過(guò)使用安設(shè)于所述地表面上的構(gòu)造設(shè)備，通過(guò)在形成所述連接孔的點(diǎn)處從所述 第一水平隧道向下穿過(guò)所述連接孔挖掘地面來(lái)形成凹穴；以及 (d) 安設(shè)用于在其中儲(chǔ)存流體并插入所述凹穴的罐體、由填充于所述罐體與所述凹穴 的內(nèi)壁之間的回填材料形成的回填層以及通過(guò)將所述回填材料填充到所述第一水平隧道 以封閉所述凹穴的上部而形成的第一栓塞。19. 一種用于構(gòu)造高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟： (a) 在側(cè)向方向上以第一深度在地下挖掘第一水平隧道； (b) 通過(guò)從地表面鉆到所述第一水平隧道來(lái)形成連接孔； (c) 通過(guò)在所述側(cè)向方向上以比所述第一深度深的第二深度挖掘第二水平隧道及通過(guò) 從所述第一水平隧道到所述第一水平隧道在形成所述連接孔的點(diǎn)處向上挖掘地面來(lái)形成 凹穴； (d) 在所述第二水平隧道中安設(shè)用于封閉所述凹穴的下部的第二栓塞； (e) 安設(shè)用于在其中儲(chǔ)存流體并插入所述凹穴的罐體、由填充于所述罐體與所述凹穴 的內(nèi)壁之間的回填材料形成的回填層以及通過(guò)將所述回填材料填充到所述第一水平隧道 以封閉所述凹穴的上部而形成的第一栓塞。20. 根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的用于構(gòu)造高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)的方法，其中所述罐體及 所述回填層在所述凹穴中的形成包括： 填充步驟，填充第一流體以用于在所述凹穴中提供浮力； 罐制造步驟，注入構(gòu)成所述罐體的下部的下節(jié)段，及按順序堆疊并耦合多個(gè)主體節(jié)段 及下節(jié)段，以將所述罐體安設(shè)在所述凹穴中，所述多個(gè)主體節(jié)段和下節(jié)段構(gòu)成在所述下節(jié) 段上的所述罐體的主體部分和上部；以及 回填步驟，通過(guò)在所述罐體與所述凹穴的內(nèi)壁之間填充回填材料形成回填層，以便將 所述罐體的內(nèi)部壓力轉(zhuǎn)移到巖床，其中 在所述罐體的制造中，插入到所述凹穴中的所述罐體的經(jīng)制造部分的上端部通過(guò)所述 第一流體的浮力浮在所述第一流體的表面上方。21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的用于構(gòu)造高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)的方法，其中 在所述回填材料的所述填充之前，安設(shè)與所述罐體間隔開(kāi)以包圍所述罐體的增強(qiáng)構(gòu) 件，以及 當(dāng)填充所述回填材料時(shí)，所述回填層包含所述增強(qiáng)構(gòu)件。22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的用于構(gòu)造高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)的方法，其中在將所述增強(qiáng)構(gòu) 件安設(shè)為與所述上節(jié)段、所述主體節(jié)段以及所述下節(jié)段的外表面間隔預(yù)定距離之后，當(dāng)所 述節(jié)段中的每一個(gè)在所述罐體的所述制造中彼此耦合時(shí)，已分別安設(shè)在所述節(jié)段上的所述 增強(qiáng)構(gòu)件通過(guò)彼此連接而安設(shè)。23. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的用于構(gòu)造高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)的方法，其中在將第三流體填 充到所述罐體中之后填充所述回填材料，以防止所述罐體由于所述回填材料的壓力而變 形。24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的用于構(gòu)造高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)的方法，其中填充水或經(jīng)壓縮 空氣作為所述第三流體，或一起填充水及經(jīng)壓縮空氣。25. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的用于構(gòu)造高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)的方法，其中在挖掘所述凹穴 之后，將能夠支撐所述罐體的支撐框架安設(shè)在所述凹穴的底表面上。26. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的用于構(gòu)造高壓流體儲(chǔ)存系統(tǒng)的方法，其中防腐涂層、分離涂 層、絕熱涂層或防水涂層中的至少一個(gè)形成在所述罐體的所述上節(jié)段、所述主體節(jié)段以及 所述下節(jié)段的內(nèi)表面或外表面上。
【文檔編號(hào)】E04H7/02GK105940169SQ201480074034
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2014年4月29日
【發(fā)明人】柳東佑, 樸道炫, 樸貞昱, 崔炳熙, 樸義燮
【申請(qǐng)人】韓國(guó)地質(zhì)資源研究院