FI83807B - Rock reservoir or tunnel - Google Patents

Rock reservoir or tunnel Download PDF

Info

Publication number
FI83807B
FI83807B FI886037A FI886037A FI83807B FI 83807 B FI83807 B FI 83807B FI 886037 A FI886037 A FI 886037A FI 886037 A FI886037 A FI 886037A FI 83807 B FI83807 B FI 83807B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
rock
concrete layer
tunnel
rock reservoir
pieces
Prior art date
Application number
FI886037A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI886037A (en
FI83807C (en
Inventor
Olli Jovero
Jorma Pulkkinen
Juerg Waldvogel
Olli Pilvioe
Pertti Haemaelaeinen
Original Assignee
Neste Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Neste Oy filed Critical Neste Oy
Priority to FI886037A priority Critical patent/FI83807C/en
Publication of FI886037A publication Critical patent/FI886037A/en
Publication of FI83807B publication Critical patent/FI83807B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI83807C publication Critical patent/FI83807C/en

Links

Landscapes

  • Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)

Description

83807 1 Kalliosäiliö tai tunneli Bergsbehallare eller tunnel 583807 1 Rock reservoir or tunnel Bergsbehallare eller tunnel 5

Keksinnön kohteena on kalliosäiliö tai tunneli, jonka seinämärakenteen sisäpinta on tiivis pinnoite, edullisesti lujitemuovi, ja louhitun kalliopinnan ja sisäpinnan välissä on betonikerros, edullisesti pohjaveden johtokerroksena toimiva vettä hyvin läpäisevä huokoinen betoni-jO kerros, ja jonka kalliosäiliön sisäpinnan ja betonikerroksen välissä on mosaiikkipaloista muodostuva alusrakenne, joka on sovitettu jakamaan lämpölaajenemis- vastaavasti kutistumisilmiöistä aiheutuvat jännitykset tasaisin välein sisäpintaan siten, että sisäpinnan suurinta sallittua vetomurtolujuutta ei ylitetä missään kohtaa sisäpinnassa.The invention relates to a rock reservoir or tunnel whose inner surface of the wall structure is a dense coating, preferably reinforced plastic, and between the excavated rock surface and the inner surface there is a concrete layer, preferably a water permeable porous concrete , which is adapted to distribute the stresses caused by the shrinkage phenomena to the inner surface at regular intervals so that the maximum allowable tensile strength of the inner surface is not exceeded at any point on the inner surface.

1515

Kallioon louhittuja luolia käytetään tunnetusti erilaisten nesteiden ja kaasujen varastointiin ilman pinnoitusta. Näissä tapauksissa varastoitavat tuotteet ovat veteen sekoittumattomia ja vettä kevyempiä. Nesteiden ja kaasujen pysyvyys varastossa perustuu kallioluolaa ympäröivän veden 20 korkeampaan paineeseen kuin varastoitavalla tuotteella on. Jos kuitenkin varastoitavan nesteen tai kaasun varastointipaine on korkea, joudutaan luolat kaivamaan kohtuuttoman syvälle, mikä aiheuttaa suuria kustannuksia.Caves excavated in the rock are known to be used to store various liquids and gases without coating. In these cases, the products to be stored are immiscible in water and lighter in water. The stability of liquids and gases in storage is based on the higher pressure of the water surrounding the rock cave than that of the product to be stored. However, if the storage pressure of the liquid or gas to be stored is high, the caves will have to be dug unreasonably deep, which will incur high costs.

Käytettäessä kallioluolia esim. maakaasun varastointiin on maakaasu 25 yleensä paineellinen tai nesteytetty sekä kummassakin tapauksessa jäähdytettynä erittäin alhaisiin lämpötiloihin. Kaasusäiliön pinnoittaminen kaaeutiiviiksi on kuitenkin ongelmallista, koska kaasun läpäisevyyden eston lisäksi on pinnoitteen kestettävä kalliomassan ja pinnoitteen alla olevien rakenteiden erilaisista lämpölaajenemlskertoimista johtuvat 30 lämpöliikkeet ja niiden aiheuttamat voimat ja jännitykset. Lämpölaajeneminen aiheuttaa pinnoitteeseen halkeamia ja rakoja, jotka yleensä keskittyvät tiettyihin pinnoitteen kohtiin.When using rock caverns, e.g. for the storage of natural gas, the natural gas 25 is generally pressurized or liquefied and in both cases cooled to very low temperatures. However, coating the gas tank in a cautious manner is problematic because, in addition to preventing gas permeability, the coating must withstand the thermal movements due to the different thermal expansion coefficients of the rock mass and the structures under the coating and the forces and stresses caused by them. Thermal expansion causes cracks and fissures in the coating, which are usually concentrated at certain points in the coating.

Tunnettua on kallioseinämän pinnoittaminen ruiskubetonilla ja tällaisen 35 pinnoitteen tiivistäminen muovipinnoitteella. Näissä ratkaisuissa kuitenkin edellä mainitut lämpölaajenemisen aiheuttamat halkeamat rikkovat pinnoitteen.It is known to coat a rock wall with shotcrete and to seal such a coating with a plastic coating. In these solutions, however, the above-mentioned cracks caused by thermal expansion break the coating.

2 83807 1 FI-patentissa 69503 on esitetty kalliosäiliö tai tunneli, jossa louhitun kalliopinnan ja raudoitetun vesitiiviin ruiskubetonikerroksen välissä on pohjaveden johtokerroksena toimiva vettä hyvin läpäisevä ruiskubetoni-kerros. Ratkaisu kohdistuu ensisijaisesti pohjaveden aiheuttamien hait-5 tojen eliminoimiseen ja täten tiiviin pinnoitteen tekemiseen ja sen pysyvyyden alustassaan mahdollistamiseen. Toisaalta ratkaisu mahdollistaa louhinnan jälkeen epätasaisen kalliopinnan tasoittamisen siten, että paksuhkojen lujitemuovipinnoitteiden tekeminen on mahdollista.2 83807 1 FI patent 69503 discloses a rock reservoir or tunnel in which between the excavated rock surface and the reinforced waterproof shotcrete layer there is a highly permeable shotcrete layer acting as a groundwater conductive layer. The solution is primarily aimed at eliminating the damage caused by groundwater and thus making a dense coating and allowing it to remain in its substrate. On the other hand, the solution allows the uneven rock surface to be leveled after excavation, so that it is possible to make thick reinforced plastic coatings.

10 Eräs ennestään tunnettu ratkaisu kallioon louhitun luolan seinämärakenteeksi on esitetty US-patenttijulkaisussa 34 18 812. Tässä ennestään tunnetussa ratkaisussa kalliopinnan ja tiiviin sisäpinnoitteen väliin on muodostettu eristekerros, joka on koottu useammista kerroksista vaahto-muovipaneeleita, jotka on kiinnitetty muihin kerroksiin keskiosastaan, 15 jolloin paneelin reunat voivat vapaasti liikkua. Tässä ennestään tunnetussa ratkaisussa kuitenkin tiivis sisäpinnoite on kauttaaltaan kiinteästi kiinni sisemmäisten paneelien pinnassa. Tällöin saadaan osittain rajoitettua lämpölaajenemisen aiheuttamat ongelmat, mutta sisäpinnoitteen halkeamisen vaara on edelleen olemassa. Lisäksi ratkaisu on moni-20 mutkainen.A previously known solution for the wall structure of a rock-dug cave is disclosed in U.S. Patent No. 34,188,812. the edges can move freely. However, in this previously known solution, the dense inner coating is firmly attached to the surface of the inner panels throughout. This partially limits the problems caused by thermal expansion, but the risk of cracking of the inner coating still exists. In addition, the solution is multi-20 complicated.

Eräs toinen ennestään tunnettu kallioluolan seinämärakenteen eriste-kerrosratkaisu on esitetty US-patenttijulkaisussa 4,199,909.Another previously known insulating layer solution for the wall structure of a rock cave is disclosed in U.S. Patent No. 4,199,909.

25 Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada sellainen kalliosäiliön tai tunnelin seinämärakenne, joka on kaasutiivis ja joka säilyy ehjänä lämpölaajenemisesta/supistumisesta käyttölämpötiloissa huolimatta.The object of the invention is to provide a wall structure of a rock reservoir or tunnel which is gas-tight and which remains intact despite thermal expansion / contraction at operating temperatures.

Edellä esitettyjen päämäärien ja myöhemmin esille tulevien etujen 30 saavuttamiseksi on keksinnön mukaiselle kaasusäiliölle tai tunnelille pääasiallisesti tunnusomaista se, että alusrakenne on irti sekä sisäpinnasta että betonikerroksesta.In order to achieve the above objects and the advantages that will emerge later, the gas tank or tunnel according to the invention is mainly characterized in that the substructure is detached from both the inner surface and the concrete layer.

Keksinnön muita edullisia tunnuspiirteitä on esitetty patenttivaatimuk-35 sissa 2-3.Other advantageous features of the invention are set out in claims 2-3.

3 83807 ^ Keksinnön mukainen kallioseinämän tai tunnelin seinämärakenne jakaa edullisesti lämpölaajenemisen/-kutistumisen aiheuttamat jännitykset tiiviiseen sisäpintaan, jolloin sisäpinta ei rikkoudu jännityksistä aiheutuneiden halkeamien seurauksena. Näin säiliö pysyy tiiviinä.The wall structure of a rock wall or tunnel according to the invention preferably distributes the stresses caused by thermal expansion / contraction to the dense inner surface, whereby the inner surface is not broken as a result of cracks caused by the stresses. This keeps the tank tight.

55

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyyn keksinnön erääseen edulliseen suoritusmuotoon, johon keksintöä ei kuitenkaan ole tarkoitus mitenkään ahtaasti rajoittaa.In the following, the invention will be described in detail with reference to a preferred embodiment of the invention shown in the figures of the accompanying drawing, to which, however, the invention is not intended to be narrowly limited in any way.

1010

Kuvio l esittää kaaviomaisena poikkileikkauksena keksinnön mukaisen säiliön erästä edullista suoritusmuotoa.Figure 1 shows a schematic cross-section of a preferred embodiment of a container according to the invention.

Kuvio 2 esittää kuvion 1 yksityiskohtaa A suuremmassa mittakaavassa 15 sivulta nähtynä.Fig. 2 shows a detail A of Fig. 1 on a larger scale 15 seen from the side.

Kuvio 3 esittää kuvion 1 yksityiskohtaa A suuremmassa mittakaavassa päältä nähtynä.Fig. 3 shows a detail A of Fig. 1 seen on a larger scale from above.

20 Kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa kalliosäiliötä tai tunnelia on merkitty yleisesti viitenumerolla 10 ja louhittua kalliopintaa on merkitty viitenumerolla 14. Viitenumerolla 15 on merkitty kallio-pultteja, joiden avulla kalliosäiliön tai tunnelin 10 seinämät on vahvistettu sinänsä tunnetulla tavalla. Kalliosäiliön seinämäraken-25 teen sisäpintaa on merkitty viitenumerolla 11. Tuotteiden sisään ja ulos pumppausta varten tarkoitettuja putkistoja ja laitteita ei ole esitetty kuviossa 1.In the embodiment according to Figure 1, the rock reservoir or tunnel is generally indicated by reference numeral 10 and the excavated rock surface is denoted by reference numeral 14. Reference numeral 15 denotes rock bolts by means of which the walls of the rock reservoir or tunnel 10 are reinforced in a manner known per se. The inner surface of the rock tank wall structure-25 is marked with the reference number 11. The piping and equipment for pumping the products in and out are not shown in Figure 1.

Kuvion 2 mukaisesti mosaiikkipaloista 16 muodostuu aluerakenne 12. Alus-30 rakenteen 12 mosaiikkipalojen 16 läpi on sovitettu menemään tartunnat 18 betonikerrokseen 13 sisäpinnasta 11. Mosaiikkipalojen 16 välisiä rakoja on merkitty viitenumerolla 17. Viitenumerolla 17 merkittyjen kohtien voidaan toisaalta ajatella kuvastavan mosaiikin valumuottia.According to Fig. 2, the mosaic pieces 16 form a region structure 12. Through the mosaic pieces 16 of the vessel-30 structure 12, adhesions 18 are arranged in the concrete layer 13 from the inner surface 11. The gaps between the mosaic pieces 16 are denoted by reference numeral 17. On the other hand.

35 Aluerakenne 12 on kiinni sisäpinnassa 11 ja betonikerroksessa 13 vain tartuntakohdistaan 18, joten muilta osiltaan se on irti sekä sisäpinnasta 11 että betonikerroksesta 13.The area structure 12 is attached to the inner surface 11 and the concrete layer 13 only at its gripping points 18, so that in other respects it is detached from both the inner surface 11 and the concrete layer 13.

4 83807 ^ Kuviossa 3 mosaiikkipaloista 16 muodostuvaa aluerakennetta on edelleen merkitty yleisesti viitenumerolla 12. Tartunnat 18 sijaitsevat kuvion 3 mukaisesti mosaiikkipalojen 16 keskikohdissa.In Fig. 3, the area structure consisting of the mosaic pieces 16 is further denoted generally by reference numeral 12. According to Fig. 3, the grips 18 are located in the centers of the mosaic pieces 16.

5 Ka.1 liosäi 1 iön tai tunnelin 10 toiminta perustuu siihen, että sisäpinta 11 on tiivis ja estää siten varastoitavan aineen esim. maakaasun pääsyn pois säiliöstä 10. Samalla sisäpinta 11 toimii aluerakennetta 12 vastaan painesäiliönä. Mosaiikkipaloista 16 muodostuva aluerakenne 12 toimii paineen välittäjänä sitä ulompaan betonikerrokseen 13 sekä kalliopintaan 10 IA. Mosaiikkipaloista 16 muodostuva aluerakenne 12 toimii samalla seinämärakenteen suuntaisten lämpöliikkeiden ja jännitysten laakeri-kerroksena, koska se ei ole kiinni kaasutiiviissä sisäpinnassa 11 eikä betonikerroksessa 13, paitsi tartuntakohdistaan 18.The operation of the liquid tank 1 or tunnel 10 is based on the fact that the inner surface 11 is tight and thus prevents the substance to be stored, e.g. natural gas, from escaping from the tank 10. At the same time, the inner surface 11 acts as a pressure tank against the area structure 12. The area structure 12 consisting of the mosaic pieces 16 acts as a pressure transmitter to the outer concrete layer 13 and to the rock surface 10 IA. At the same time, the area structure 12 consisting of the mosaic pieces 16 acts as a bearing layer for heat movements and stresses in the direction of the wall structure, since it is not attached to the gas-tight inner surface 11 or the concrete layer 13, except for its gripping points 18.

15 Mosaiikkipalan 16 koko on siten laskettu, ettei kyseisellä kalliosäiliön tai tunnelin 10 käyttölämpötila-alueella syntyvät lämpöliikkeet vahingoita tiivistä sisäpintaa 11.15 The size of the mosaic piece 16 has been calculated in such a way that the thermal movements generated in the operating temperature range of the rock reservoir or tunnel 10 in question do not damage the sealed inner surface 11.

Lisäksi mosaiikkipalojen 16 väliset saumat toimivat sisäpinnan 11 20 läpi diffundoituneen kaasun kulkureittinä betonikerroksessa 13 olevaan salaojaverkostoon (ei esitetty kuvioissa). Tällöin mosaiikkipaloista 16 muodostuva aluerakenne 12 pysyy tiukasti kalliosäiliön tai tunnelin 10 seinämissä, katossakin, paineen vielä lisäksi auttaessa.In addition, the seams between the mosaic pieces 16 act as a diffused gas path through the inner surface 11 20 to the drainage network in the concrete layer 13 (not shown in the figures). In this case, the area structure 12 consisting of the mosaic pieces 16 remains firmly in the walls of the rock reservoir or tunnel 10, even in the roof, while the pressure still helps.

25 Mosaiikkipaloista 16 muodostuva aluerakenne 12 sallii kalliosäiliön tai tunnelin 10 betonikerroksen 13 valamisen sopivan levyisinä osina ilman, että epäjatkuvaa saumaa tulee sisäpintaan 11. Mosaiikkipaloista 16 muodostuva aluerakenne 12 toimii valumuottina valmiiksi sisäpuolisella tartunnalla 18 varustettuna ja mosaiikkipala 16 kaareutuu sisäänpäin 30 helposti noudattaen kalliosäiliön tai tunnelin 10 muotoja.The area structure 12 of the mosaic pieces 16 allows the concrete layer 13 of the rock tank or tunnel 10 to be cast in suitable widths without a discontinuous seam on the inner surface 11. The area structure 12 of the mosaic pieces 16 acts as a casting mold forms.

Aluerakenne 12 tehdään joko erillisistä mosaiikkipaloista 16 kokoamalla jolloin mosaiikkipalojen väliin jää raot 17 tai kennoston avulla suoraan s Isäplnnolttee l le 11, joka voi olla esim. lujitemuovia, vala-35 maila, jolloin viitenumeron 17 esittämien kohtien voidaan ajatella kuvaavan valumuottia.The area structure 12 is made either of individual mosaic pieces 16 by assembling, leaving gaps 17 between the mosaic pieces, or by means of a honeycomb directly to the isäplnnolttee le 11, which may be e.g. reinforced plastic, a mold 35, whereby the points indicated by reference numeral 17

5 83807 ^ Mosaiikkipintaiset sisäpintalevyt liitetään toisiinsa puskusaumalla, joka karhennetaan ja laminoidaan päältä lasikuiduilla ennestään tunnetulla tavalla.5 83807 ^ The mosaic-faced inner surface panels are joined together by a butt seam which is roughened and laminated on top with glass fibers in a manner known per se.

5 Edellä on esitetty ainostaan keksinnön eräitä edullisia suoritusmuotoja ja alan ammattimiehelle on selvää, että niihin voidaan tehdä lukuisia muutoksia seuraavissa patenttivaatimuksissa esitetyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.Only certain preferred embodiments of the invention have been described above, and it will be clear to a person skilled in the art that numerous modifications can be made to them within the scope of the inventive idea set out in the following claims.

10 15 20 25 30 3510 15 20 25 30 35

Claims (3)

6 838076 83807 1. Kalliosäiliö tai tunneli (10), jonka seinämärakenteen sisäpinta (11) on tiivis pinnoite, edullisesti lujitemuovi, ja louhitun kalliopinnan 5 (14) ja sisäpinnan (11) välissä on betonikerros (13), edullisesti pohja veden johtokerroksena toimiva vettä hyvin läpäisevä huokoinen betoni-kerros, ja jonka kalliosäiliön (10) sisäpinnan (11) ja betonikerroksen (13) välissä on mosaiikkipaloista (16) muodostuva aluerakenne (12), joka on sovitettu jakamaan lämpölaajenemis- vastaavasti kutistumisilmiöistä Ί0 aiheutuvat jännitykset tasaisin välein sisäpintaan (11) siten, että sisäpinnan (11) suurinta sallittua vetomurtolujuutta ei ylitetä missään kohtaa sisäpinnassa (11), tunnettu siitä, että aluerakenne (12) on irti sekä sisäpinnasta (11) että betonikerroksesta (13).A rock reservoir or tunnel (10), the inner surface (11) of the wall structure of which is a tight coating, preferably reinforced plastic, and between the excavated rock surface 5 (14) and the inner surface (11) there is a concrete layer (13), preferably a water permeable porous bottom a concrete layer, and between the inner surface (11) of the rock reservoir (10) and the concrete layer (13) there is a zone structure (12) consisting of mosaic pieces (16) adapted to distribute the stresses kut0 due to thermal expansion, evenly spaced on the inner surface (11), that the maximum permissible tensile strength of the inner surface (11) is not exceeded at any point in the inner surface (11), characterized in that the area structure (12) is detached from both the inner surface (11) and the concrete layer (13). 1 Patenttivaatimukset1 Claims 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kalliosäiliö, tunnettu siitä, että sisäpinnasta (11) betonikerrokseen (13) suuntautuvat tartunnat (18) on sovitettu menemään aluerakenteen (12) mosaiikkipalojen (16) läpi.Rock tank according to Claim 1, characterized in that the grips (18) directed from the inner surface (11) to the concrete layer (13) are adapted to pass through the mosaic pieces (16) of the area structure (12). 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kalliosäiliö, tunnettu 20 siitä, että mosalikkipalat (16) on valettu kennoston avulla. 25 30 35 7 83807Rock reservoir according to Claim 1 or 2, characterized in that the moss pieces (16) are cast by means of a honeycomb. 25 30 35 7 83807
FI886037A 1988-12-30 1988-12-30 Mountain container or tunnel FI83807C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI886037A FI83807C (en) 1988-12-30 1988-12-30 Mountain container or tunnel

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI886037 1988-12-30
FI886037A FI83807C (en) 1988-12-30 1988-12-30 Mountain container or tunnel

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI886037A FI886037A (en) 1990-07-01
FI83807B true FI83807B (en) 1991-05-15
FI83807C FI83807C (en) 1991-08-26

Family

ID=8527649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI886037A FI83807C (en) 1988-12-30 1988-12-30 Mountain container or tunnel

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI83807C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI886037A (en) 1990-07-01
FI83807C (en) 1991-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI69503B (en) YTBELAGD BERGSBEHAOLLARE ELLER TUNNEL
US9140053B2 (en) Structural element
CN106836241A (en) A kind of support replacement construction of pattern foundation pit supporting structure horizontal support structure
FI58555C (en) FOERBAETTRAD FOERRAODSRESERVOAR FOER GAS I VAETSKEFORM VID MYCKET LAOG TEMPERATUR
FI83807B (en) Rock reservoir or tunnel
US10279992B2 (en) Thermally insulated reservoir
US3276213A (en) Reservoir for the underground storage of liquefied gases
US3742716A (en) Storing of gas under pressure
FI66479C (en) ANLAEGGNING FOER LAGRING AV GAS SAERSKILT NATURGAS
FI108288B (en) Method for initiating operation of an underground storage cavity for low-boiling hydrocarbons and an installation for the storage of low-boiling hydrocarbons
CN212268413U (en) Hot angle protection structure of low-temperature full-capacity storage tank
JPS62500187A (en) Liquid or gas tank made of reinforced concrete
US5468089A (en) Buried storage tank with a single fluid-tight vessel for the confinement of a liquefied gas for example and arrangement of such storage tanks
JPH0512231B2 (en)
FI81650C (en) Procedure for the preparation of rock containers or tunnels
WO1987000151A1 (en) Principle for the storing of gas or liquid
FI81652B (en) Surface-coated rock chamber or tunnel
FI81651C (en) Mountain cave or tunnel
CN104047463A (en) Modular tower body structure of high-temperature flue gas desulfurization dust-removal tower
US3241707A (en) Ground storage unit with centersupported roof
FI67427B (en) VAETSKE- ELLER GASBEHAOLLARE AV STAOLBETONGKONSTRUKTION
Sitz et al. Design of sealing systems for shafts, boreholes and access tunnels–Basis for gas storage in abandoned mines and rock caverns
NO912730L (en) PROCEDURE FOR PREPARING A SYSTEM FOR STORAGE OF LIQUID OR GAS AND A STORAGE SYSTEM PREPARED IN ACCORDANCE WITH THE PROCEDURE.
GB2215023A (en) Underground fluid storage system
WO2004048232A1 (en) Sub-surface storage of liquified natural gas at near atmospheric pressure

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: NESTE OY