專利名稱：蓄能橋梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于蓄能設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種蓄能橋梁。
背景技術(shù)：
大型環(huán)保蓄能方法主要有兩種抽水蓄能和壓縮空氣蓄能。抽水蓄能水需要兩個 水位高度不同的水庫，在需要蓄能時將低水位水庫內(nèi)的水抽到高水位水庫，其應(yīng)用受到自 然地形的限制。壓縮空氣蓄能是直接將空氣壓縮成高壓空氣存儲在大型容器內(nèi)，大型容器 既可以是地下天然溶洞也可以是埋在地下的大型儲氣罐，天然的地下溶洞不易尋找且受自 然地形限制，而大型地下儲氣罐土方工程量大，造價高。橋梁作為公路和鐵路交通運輸?shù)闹饕d體，廣范分布于城市之中和城市與城市之 間，由于其結(jié)構(gòu)特點，橋體內(nèi)部具有非?？捎^的可利用空間，例如一條單向雙車道加一路肩 的標準箱型橋梁，其橋體截面積約20平方米，即使截面利用率按40%計算，每公里可利用 空間也可達到8千立方米，相當于4個標準游泳池的體積；若考慮雙向雙車道橋梁，則其每 公里可利用空間還會增加一倍。因此，如果合理利用橋梁內(nèi)部空間來蓄能，將會產(chǎn)生很好的 經(jīng)濟效益。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種蓄能橋梁，其利用橋體本 身所提供的空間作為壓縮空氣的容器，達到蓄能的目的，增加了橋梁的功能。本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種蓄能橋梁，包括支座，所述支座上固設(shè)有多排多列 的密封鋼管，所述密封鋼管上方固設(shè)有由該密封鋼管支撐的混凝土橋面板，所述各密封鋼 管彼此連通，所述密封鋼管內(nèi)儲存有壓縮空氣。具體地，所述各密封鋼管之間通過高壓軟管連通。進一步地，所述密封鋼管中間部位設(shè)有沿該密封鋼管軸向方向設(shè)置且用于支撐所 述混凝土橋面板的腹板，所述腹板上端固設(shè)有一頂翼緣板，所述腹板下端固設(shè)有一底翼緣 板。更進一步地，所述支座上還設(shè)有垂直于所述密封鋼管且用于固定所述密封鋼管的 橫隔板。更進一步地，所述各支座之間的跨中部位也設(shè)有垂直于所述密封鋼管且用于固定 所述密封鋼管的橫隔板。更進一步地，所述密封鋼管距離所述支座1/8 1/4的跨度區(qū)域內(nèi)設(shè)置有一套可 調(diào)諧氣壓的感應(yīng)安全閥。更進一步地，所述各支座之間的跨中部位設(shè)有位于所述密封鋼管上的斷裂式安全閥。本實用新型提供的蓄能橋梁，使用時，在密封鋼管形成的容器的終端連接空氣壓 縮裝置，可以將剩余電網(wǎng)的電力或風能和太陽能等產(chǎn)生的間歇性能源轉(zhuǎn)化成壓縮空氣儲存在密封鋼管內(nèi)，在有需求時通過釋放壓縮空氣，轉(zhuǎn)化成其他形式的能量釋放出來，如轉(zhuǎn)換回 電力，或直接利用壓縮空氣的壓縮和釋放產(chǎn)生的冷、熱效應(yīng)為周邊提供空調(diào)所需的熱水和 冷空氣。本實用新型提供的蓄能橋梁，既具備傳統(tǒng)橋梁的功能，還可以有效儲存能量，提高 能源的使用效率。

圖1是本實用新型實施例提供的蓄能橋梁的立體示意圖；圖2是本實用新型實施例提供的蓄能橋梁的橫斷面圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。如圖1 圖2所示，本實用新型實施例提供的一種蓄能橋梁，包括支座1，所述支座 1上固設(shè)有多排多列的密封鋼管2，所述密封鋼管2上方固設(shè)有由該密封鋼管2支撐的混凝 土橋面板3，所述各密封鋼管2彼此連通，所述密封鋼管2內(nèi)儲存有壓縮空氣。本實用新型提供的蓄能橋梁，使用時，在密封鋼管2形成的容器的終端連接空氣 壓縮裝置(圖中未示出)，可以將剩余電網(wǎng)的電力或風能、太陽能等產(chǎn)生的間歇性能源轉(zhuǎn)化 成壓縮空氣儲存在密封鋼管2內(nèi)。對位于非市區(qū)內(nèi)的蓄能橋梁，如外城環(huán)線橋和城際高速 公路跨海橋梁，由于其蓄能空間巨大，且遠離人口密集地區(qū)，這種儲能橋梁可以用作電廠大 規(guī)模儲能裝置；對于城市道路蓄能橋梁，由于距離城市工業(yè)區(qū)、商業(yè)區(qū)、生活區(qū)近，可以直接 利用空氣壓縮和膨脹時產(chǎn)生的冷、熱效應(yīng)為周邊提供空調(diào)所需的熱水和冷空氣。以市郊的高速公路橋為例，如果雙向雙線橋長10公里，采用2排6列且直徑為1. 5 米的密封鋼管2，其形成的密封容積為6Χ2Χ(π X1.52/4)X10，000 = 212，057m3。相對于 德國Huntorf蓄能電場(兩地下蓄能溶洞容積分別為140，OOOm3和170，OOOm3)以及美國 Mcintosh蓄能電場(地下溶洞蓄能容積為166，125m3)，本實用新型提供的蓄能橋梁的蓄能 能力非?？捎^。以下對本實用新型各組成部分作詳細說明。具體地，所述各密封鋼管2之間通過高壓軟管(圖中未示出)連通，形成彼此串接 的用于儲存壓縮空氣的空間，且所述高壓軟管可以承受密封鋼管2內(nèi)的壓縮空氣的壓力。 無論是單跨簡支型橋梁還是多跨連續(xù)梁型橋梁，橋段之間都會設(shè)有伸縮縫，密封鋼管2主 梁單元的長度也因應(yīng)橋段長度的不同而不同；且密封鋼管2的端帽需保證應(yīng)力均勻，并采 用半球形；相鄰密封鋼管2如為伸縮縫相連，則密封鋼管2之間采用能承受高氣壓的軟管相 連接。進一步地，所述密封鋼管2中間部位設(shè)有沿該密封鋼管2軸向方向設(shè)置且用于支 撐所述混凝土橋面板3的腹板4，所述腹板4上端固設(shè)有一頂翼緣板5，所述腹板4下端固 設(shè)有一底翼緣板6。所述混凝土橋面板3上的載荷依次通過頂翼緣板5、腹板4和底翼緣板 6均勻傳遞到密封鋼管2形成的支撐梁上。另外，所述腹板4上開設(shè)有通氣孔，相鄰密封鋼 管2之間采用跨支座1的小口徑鋼管21連接，以保證空氣在各密封鋼管2之間的流動暢通、密封鋼管2內(nèi)的氣壓相對均衡。更進一步地，所述支座1上還設(shè)有垂直于所述密封鋼管2且用于固定所述密封鋼管2的橫隔板7 ；另外，所述各支座1之間的跨中部位也設(shè)有垂直于所述密封鋼管2且用于 固定所述密封鋼管2的橫隔板7。所述橫隔板7將密封鋼管2固定在一起，以進一步提高密 封鋼管2的支撐力。當然，所述橫隔板7也可以用斜撐系統(tǒng)代替。更進一步地，所述密封鋼管2距離所述支座1的1/8 1/4的跨度區(qū)域內(nèi)設(shè)置有 一套可調(diào)諧氣壓的感應(yīng)安全閥(圖中未示出)，之所以選擇在這一區(qū)域設(shè)置感應(yīng)安全氣閥 是因為該區(qū)域的結(jié)構(gòu)承受的彎矩最小。當所述感應(yīng)安全閥感應(yīng)到密封鋼管2內(nèi)的氣壓超標 時，感應(yīng)安全閥自動打開排出空氣，氣壓恢復(fù)到額定氣壓后感應(yīng)安全閥自動復(fù)位。更進一步地，所述各支座1之間的跨中部位設(shè)有位于所述密封鋼管2上的斷裂式 安全閥(圖中未示出)。只有在所述感應(yīng)式安全閥失效時，斷裂式安全閥才會啟動，該斷裂 式安全閥由螺栓、螺栓剛性墊板、螺栓柔性密封環(huán)、內(nèi)螺栓墊板和氣壓反應(yīng)板組成，氣壓反 應(yīng)板的厚度及預(yù)留的坑紋足以使該氣壓反應(yīng)板在密封鋼管2內(nèi)的氣壓超過安全警戒時沿 坑紋破裂，釋放空氣，保證密封鋼管2的安全；而且氣壓安全板一經(jīng)啟動后即已報廢，必須 要更換，所以斷裂式安全閥的各組件是可更換的。綜上，所述各部件所能承受的氣壓能力依次是感應(yīng)式安全閥 < 斷裂式安全閥 <密封鋼管2管壁。另外，本實用新型采用密封鋼管2代替?zhèn)鹘y(tǒng)的承載梁，密封鋼管2內(nèi)部的壓縮空氣 會對密封鋼管2產(chǎn)生環(huán)向拉應(yīng)力，如果密封鋼管2按照此環(huán)向拉應(yīng)力極限進行設(shè)計，則環(huán)向 應(yīng)力屈服時，軸向應(yīng)力只達到屈服值的一半，因此，可以利用這部分軸向應(yīng)力的剩余量承擔 橋梁恒載和活動荷載產(chǎn)生的軸向拉/壓應(yīng)力。本實用新型應(yīng)采用如下的安全措施在密封鋼管2內(nèi)部壓力過高的情況下，則空 氣壓縮機自動停止壓縮空氣。因此，在正常使用情況下，唯一可能令密封鋼管2內(nèi)氣壓增加 的因素是所處的空氣環(huán)境的溫度，所以在設(shè)計時要加以考慮，正常使用極限下的設(shè)計原則 是設(shè)計氣壓(即空氣壓縮機設(shè)計值)+空氣溫度引起的氣壓增加量<氣壓感應(yīng)安全閥額定 氣壓<斷裂感應(yīng)安全閥額定氣壓<管壁承壓能力。當遭遇意外事故(例如火災(zāi)等)時，如 果氣壓感應(yīng)安全閥失效，斷裂安全閥在其材料達到極限時會自動破裂參與工作，從而保證 密封鋼管2的安全。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型 的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種蓄能橋梁，包括支座，所述支座上固設(shè)有多排多列的密封鋼管，所述密封鋼管上方固設(shè)有由該密封鋼管支撐的混凝土橋面板，其特征在于所述各密封鋼管彼此連通，所述密封鋼管內(nèi)儲存有壓縮空氣。
2.如權(quán)利要求1所述的蓄能橋梁，其特征在于所述各密封鋼管之間通過高壓軟管連通。
3.如權(quán)利要求1所述的蓄能橋梁，其特征在于所述密封鋼管中間部位設(shè)有沿該密封 鋼管軸向方向設(shè)置且用于支撐所述混凝土橋面板的腹板，所述腹板上端固設(shè)有一頂翼緣 板，所述腹板下端固設(shè)有一底翼緣板。
4.如權(quán)利要求1所述的蓄能橋梁，其特征在于所述支座上還設(shè)有垂直于所述密封鋼 管且用于固定所述密封鋼管的橫隔板。
5.如權(quán)利要求1所述的蓄能橋梁，其特征在于所述各支座之間的跨中部位也設(shè)有垂 直于所述密封鋼管且用于固定所述密封鋼管的橫隔板。
6.如權(quán)利要求1所述的蓄能橋梁，其特征在于所述密封鋼管距離所述支座1/8 1/4 的跨度區(qū)域內(nèi)設(shè)置有一套可調(diào)諧氣壓的感應(yīng)安全閥。
7.如權(quán)利要求1所述的蓄能橋梁，其特征在于所述各支座之間的跨中部位設(shè)有位于 所述密封鋼管上的斷裂式安全閥。
專利摘要本實用新型適用于蓄能設(shè)備領(lǐng)域，提供了一種蓄能橋梁，包括支座，所述支座上固設(shè)有多排多列的密封鋼管，所述密封鋼管上方固設(shè)有由該密封鋼管支撐的混凝土橋面板，所述各密封鋼管彼此連通，所述密封鋼管內(nèi)儲存有壓縮空氣。在密封鋼管形成的容器的終端連接空氣壓縮裝置，可以將剩余電網(wǎng)的電力或風能和太陽能等產(chǎn)生的間歇性能源轉(zhuǎn)化成壓縮空氣儲存在密封鋼管內(nèi)，在有需求時通過釋放壓縮空氣，轉(zhuǎn)化成其他形式的能量釋放出來，如轉(zhuǎn)換回電力，或直接利用壓縮空氣的壓縮和釋放產(chǎn)生的冷、熱效應(yīng)為周邊提供空調(diào)所需的熱水和冷空氣。本實用新型提供的蓄能橋梁，既具備傳統(tǒng)橋梁的功能，還可以有效儲存能量，提高能源的使用效率。
文檔編號E01D1/00GK201567522SQ20092026001
公開日2010年9月1日 申請日期2009年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月2日
發(fā)明者熊朝暉, 黃海柔, 黃燦光 申請人:黃燦光;黃海柔;熊朝暉