JP2001182085A - 岩盤空洞による圧気貯蔵タンク - Google Patents

岩盤空洞による圧気貯蔵タンク

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JP2001182085A
JP2001182085A JP37317199A JP37317199A JP2001182085A JP 2001182085 A JP2001182085 A JP 2001182085A JP 37317199 A JP37317199 A JP 37317199A JP 37317199 A JP37317199 A JP 37317199A JP 2001182085 A JP2001182085 A JP 2001182085A
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Masao Hayashi
正夫 林
Hiroyuki Nishimura
宏之 西村
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Asahi Engineering Co Ltd Fukuoka
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 岩盤空洞の天端部分を確実に泥水で閉塞して
十分な気密性を得ることにより、圧縮ガスを逃がすこと
なく安定した状態で貯蔵することのできる岩盤空洞によ
る圧気貯蔵タンクを提供する。 【解決手段】 岩盤中に形成された地下空洞11に泥水
を供給し、圧気管16を介して圧送された圧縮ガスを、
泥水の泥水圧により下方から圧力を負荷した状態で貯蔵
する岩盤空洞11による圧気貯蔵タンク10において、
圧気管16は、岩盤空洞11の頂部14から下方に向か
って開口しており、岩盤空洞11内における泥水は、内
壁面の空隙や割れ目に侵入して目詰めする目詰め材を混
合した比重が1.05〜1.20の廉価な軽泥水30に
よる上層と、高比重微粉体を加重調整材として混合した
比重が1.20〜2.0の高価な重泥水13による下層
との二層構造となっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、岩盤中に形成され
た地下空洞に泥水を供給し、圧気管を介して前記地下空
洞に圧送された圧縮ガスを、前記泥水の泥水圧により下
方から圧力を負荷した状態で貯蔵する岩盤空洞による圧
気貯蔵タンクに関する。
【0002】
【従来の技術】例えば圧縮空気貯蔵−ガスタービン発電
に用いられる圧縮空気貯蔵タンク(CAES)は、地中
に形成した密閉空間に圧縮空気を貯蔵するものである。
すなわち、この圧縮空気貯蔵タンクによれば、例えば特
開平9−154244号公報に記載されるように、圧縮
空気を貯蔵する密閉空間である空気貯蔵室とこれの上方
に設けられた貯留池とを連通する連絡路を介して、泥水
等からなる作動液を空気貯蔵室にこれの下部から供給す
ると共に、圧縮空気の貯蔵量に応じて空気貯蔵室と貯留
地との間で作動液を流動させ、作動液の静水圧によって
下方から加圧した状態で圧縮空気を貯蔵するようにした
ものである。そして、余剰電力を用いて圧縮空気を供給
貯蔵する夜間には、圧縮空気の貯蔵量の増大に伴って作
動液は貯留地へ移動し、圧縮空気を発電に消費する昼間
には圧縮空気の貯蔵量の減少に伴って作動液は空気貯蔵
室へ移動することになる。
【0003】一方、このような圧縮空気等の圧縮ガスを
貯蔵するタンクを地中の相当の深さに構築したり設置し
たりすることは一般に困難であることから、自立性のあ
る硬岩等の岩盤に掘削形成した地下空洞や廃坑をそのま
ま利用した圧気貯蔵タンクが、例えば特開平9−154
244号公報や特開平11−153082号公報に提案
されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような岩盤空洞に
よれば、圧縮ガスを貯蔵した際に岩盤の亀裂等から圧縮
ガスが漏れ易いため、その気密性を改善する必要があ
る。岩盤空洞の気密性を高める方法としては、岩盤空洞
の内壁面にコンクリート覆工を行う方法や、ゴムシート
を貼り付ける方法、水封トンネルとする方法等の他、岩
盤空洞に泥水を供給し、泥水中に含まれるベントナイト
等の泥水成分によって内壁面にマッドケーキを形成し、
このマッドケーキによって岩盤の空隙や割れ目を閉塞す
る方法が考えられる。
【0005】しかしながら、従来の泥水による方法で
は、特に岩盤空洞の天端部分は、泥水を充填する際に空
気やガスが残り易く、安定したマッドケーキを形成する
ことが困難で、空隙や割れ目を十分に閉塞できない場合
がある。また、泥水による液密状態と圧縮ガスによる気
密状態とを繰り返すことによって圧縮空気貯蔵タンクの
稼働中などにおいて行われる気密性の自己補修も、圧縮
ガスが残りやすい岩盤空洞の天端部分においては十分に
なされない場合がある。
【0006】本発明は、このような従来の課題に着目し
てなされたもので、岩盤空洞の天端部分を確実に閉塞し
て十分な気密性を得ることができると共に、液密状態と
気密状態とを繰り返しつつ行なわれる気密性の自己補修
も岩盤空洞の天端部分において確実に行うことができ、
圧縮ガスを逃がすことなく安定した状態で貯蔵すること
のできる岩盤空洞による圧気貯蔵タンクを提供すること
を目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、岩盤中に形成
された地下空洞に泥水を供給し、圧気管を介して前記地
下空洞に圧送された圧縮ガスを、前記泥水の泥水圧によ
り下方から圧力を負荷した状態で貯蔵する岩盤空洞によ
る圧気貯蔵タンクにおいて、前記圧気管は、前記岩盤空
洞の頂部から下方に向かって開口しており、前記岩盤空
洞内における前記泥水は、内壁面の空隙や割れ目に侵入
して目詰めする目詰め材を混合した比重が1.05〜
1.20の軽泥水による上層と、高比重微粉体を加重調
整材として混合した比重が1.20〜2.0の重泥水に
よる下層との二層構造となっていることを特徴とする岩
盤空洞による圧気貯蔵タンクを提供することにより、上
記目的を達成したものである(請求項1記載の発明)。
【0008】また、本発明の圧気貯蔵タンクは、前記軽
泥水を、前記泥水が充填された岩盤空洞に前記圧気管を
介して圧入供給することが好ましい(請求項2記載の発
明)。
【0009】さらに、本発明の圧気貯蔵タンクは、前記
岩盤空洞を、前記圧気管との接続部分である前記頂部に
向かってその天端部を登り勾配としつつ横方向に延設し
て形成された地下空洞とすることが好ましい(請求項3
記載の発明)。
【0010】さらにまた、本発明の圧気貯蔵タンクは、
前記重泥水を、地中に形成された立坑を介して前記岩盤
空洞に供給し、該立坑には、逆浸透膜造水管、深層曝気
管等の付帯設備を併設することが好ましい(請求項4記
載の発明)。
【0011】ここで、上記記載における軽泥水は、例え
ばベントナイト泥水に充填材として平均粒径10〜20
ミクロン程度の炭酸カルシウム粉末等を加えた、比重
1.05〜1.20の泥水である。また、この軽泥水に
は、岩盤の空隙や割れ目を閉塞するマッドケーキが形成
される際の核となる目詰め材として、例えば逸泥防止剤
(LCM)が混合されている。かかる充填材と目詰め材
の存在により、マッドケーキは岩盤の空隙や割れ目に確
実かつ強固に形成されて安定した気密性が保持されるこ
とになる。
【0012】また、上記記載における重泥水は、例えば
ベントナイト泥水に加重調整材としてのバライトやヘマ
タイト等の高比重微粉体を沈降し難い安定した状態で混
合させてなる懸濁液であって、1.2〜2.0程度の比
重を有する泥水である。かかる重泥水の高比重により、
岩盤空洞内の泥水を、軽泥水を上層とする二層構造に確
実に保持することでき、空隙や割れ目が閉塞しにくい弱
点部分である岩盤空洞の天端部分に軽泥水を容易に密着
させて、当該天端部分にマッドケーキをスムースに形成
させることが可能となる。
【0013】なお、これらの泥水には、より長期に亘っ
て安定した状態を維持させて活性を失わないようにする
ために、リン酸塩、リグナイト類、スチレンスルホン酸
−無水マレイン酸共重合体、ポリアクリル酸類等の分散
剤を適宜添加することが好ましい。
【0014】また、上記軽泥水は、高価な上記重泥水と
比較して一般に廉価である。したがって、二層構造によ
り重泥水の上層部分が軽泥水で置き換えられていること
によって、重泥水の使用量を低減して経済性が図られて
いると共に、岩盤空洞内の泥水が減少した際の補充を安
価な軽泥水を用いて行うことにより、経済的な維持管理
が可能になる。
【0015】そして、本発明の岩盤空洞による圧気貯蔵
タンクによれば、圧縮ガスを供給する圧気管は岩盤空洞
の頂部から下方に向かって開口しているので、岩盤空洞
から空気等を完全に逃がしつつ、泥水を岩盤空洞に余す
ことなく充填することができると共に、岩盤空洞の天端
部分に目詰め材が混合された廉価な軽泥水を密着させる
ことにより、貯蔵した圧縮ガスが外部に漏れやすい当該
天端部分の空隙や割れ目を確実かつ経済的に閉塞するこ
とが可能になる。
【0016】また、前記軽泥水を、前記泥水が充填され
た岩盤空洞に前記圧気管を介して圧入供給するようにす
れば、前記軽泥水は充填された泥水を押し出しつつ、圧
力が負荷された状態で岩盤空洞の頂部から天端部分に供
給されるので、かかる圧力によって岩盤の空隙や割れ目
に軽泥水を効率良く侵入させ、マッドケーキの形成によ
るこれらの閉塞を促進する。また岩盤への浸透により軽
泥水が減少しても、この廉価な軽泥水を前記圧気管を介
して容易に補充して、空隙や割れ目を閉塞する機能を引
き続き経済的に保持することができる。
【0017】さらにまた、本発明の圧気貯蔵タンクによ
れば、立坑に、逆浸透膜造水管、深層曝気管等の付帯設
備を併設することにより、岩盤空洞に致るまで深く掘削
形成した立坑を有効利用して、さらに経済性を図ること
ができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態に
係る岩盤空洞による圧気貯蔵タンク10は、図1〜図4
に示すように、軟岩地盤中における所定の深度(例えば
600mの深度)に地下空洞として形成され、横方向に
相当の長さ(例えば1000m)で延設する岩盤空洞1
1に、夜間の余剰電力を利用して生成した電力貯蔵用の
圧縮空気(圧縮ガス)を貯蔵するものである。
【0019】また、本実施形態の圧気貯蔵タンク10に
よれば、圧縮空気は、立坑12を介して岩盤空洞11に
供給された重泥水13の静水圧により下方から圧力を負
荷された状態で岩盤空洞11に貯留されている。また圧
気貯蔵タンク10に供給された重泥水13の上方を覆っ
て軽泥水30が供給配設されており、重泥水13と軽泥
水30との比重差によって、圧気貯蔵タンク10内にお
ける泥水は、軽泥水30による上層と重泥水13による
下層との二層構造となっている。
【0020】さらに、本実施形態の圧気貯蔵タンク10
によれば、岩盤空洞11は、立坑12との接続部分を頂
部14として、その天端部分15がこの頂部14に向か
って登り勾配となっており、岩盤空洞11に圧縮空気を
供給する圧気管16は、この頂部14から下方に向かっ
て開口している。
【0021】岩盤空洞11は、立坑12の下端部から公
知の各種の岩盤トンネル掘削工法を用いて、左右両側に
500m程度の長さで横方向に掘削形成された、直径1
0〜15m程度の大きさの略円形断面の地下空洞であ
る。この岩盤空洞11は、立坑12の下方に位置する部
分から外側に向かってその直径が小さくなるように略水
平に形成されていることにより、その天端部分15が、
圧気管16の下端部が開口する頂部14に向かってなだ
らかな登り勾配となっている。また頂部14の下方に位
置する岩盤空洞11の中央底部には、凹状に拡大掘削さ
れて液溜まり部17が形成されており、この液溜まり部
17には、立坑12に沿って配管されると共に岩盤空洞
11を横断して下方に突出する送泥管18の下端開口が
配設されることになる。
【0022】立坑12は、岩盤空洞11の掘削作業に先
立って、公知の各種の縦穴掘削工法を用いて地表面から
鉛直下方に掘削形成される、6m程度の直径の円形断面
を有する縦穴であって、この立坑12には、当該立坑1
2を貫通するようにして送泥管18が配設される。また
この送泥管18に重泥水13を投入することにより、当
該重泥水13を、立坑12を介して岩盤空洞11内に供
給できるようになっている。
【0023】送泥管18は、2m程度の直径の円形断面
を有する鋼管であって、順次上方に継ぎ足すようにしな
がら地表面から下方に向かって立坑12に挿入配置され
ると共に、その下端が液溜まり部17内に配置される。
立坑12内に配設された送泥管18の外側には、立坑1
2の内壁面との間の隙間を充填して、グラウト材20が
注入固化されており、立坑12の内壁面を防護すると共
に、送泥管18を立坑12内に強固に固定している(図
3参照)。立坑12の下端部の岩盤空洞11との接続部
分には、送泥管18の周囲を覆ってコンクリート製の閉
塞栓19が形成されており(図4参照)、この閉塞栓1
9によって、岩盤空洞11に貯留された加圧状態の圧縮
空気や軽泥水30が、立坑12の内壁面と送泥管18と
の間の隙間を介して上方に漏出するのを防止している。
なお、閉塞栓19の下端面は、岩盤空洞11の天端部分
15の最も高い所に位置する頂部14を構成している。
【0024】また、送泥管18の内部には、当該送泥管
18に沿って、岩盤空洞11に圧縮空気を供給する圧気
管16や、逆浸透膜造水管21が設けられている。圧気
管16は、径100mm程度のFRP(繊維強化プラス
チック)製のパイプであって、その一端が後述する発電
施設26に設けられたコンプレッサーと接続すると共
に、その他端が、送泥管18の下端部において送泥管1
8の外側に突出した後、閉塞栓19の内部に埋設設置さ
れ、その先端開口が、岩盤空洞11の頂部14である閉
塞栓19の下端面から下方に向かって開口している。
【0025】逆浸透膜造水管21は、直径1m程度の円
形断面を有する鋼管からなる保護管22の下端部分に、
特開平10−156356号公報に記載された逆浸透膜
モジュール23を設置して構成されるもので、保護管2
2の内部に例えば海水等からなる塩水を投入し、逆浸透
膜モジュール23の淡水集水管を経て生産水槽に集積さ
れた淡水を、揚水ポンプにより揚水管24を介して汲み
上げることによって当該淡水を生産するものである。こ
の、逆浸透膜造水管21によれば、淡水集水管の内部の
水を汲み上げれば、保護管22内の塩水による逆浸透膜
モジュール23の外周への静水圧によって、逆浸透膜を
挟んだ淡水集水管の内圧との間に逆浸透圧以上の圧力差
が常時自然な状態で生じていることになり、容易に逆浸
透に必要な圧力差を得て、経済的かつ効率的に淡水を生
産することが可能になる。なお、本実施形態によれば、
逆浸透膜造水管21は、保護管22の下端部が、送泥管
18の下端より下方に突出して、液溜まり部17の底部
にその先端が埋設支持されていることにより、送泥管1
8に沿って安定した状態で設置されることになる。
【0026】また、本実施形態によれば、立坑12に隣
接する地表面には、岩盤空洞11に供給する重泥水13
を貯留する重泥水貯留池25が形成されると共に、この
重泥水貯留池25には、圧縮空気を生産するコンプレッ
サーや発電を行うタービン発電機等を備えた発電施設2
6が、浮揚した状態で設けられている。この重泥水貯留
池25には送泥管18の上端開口が連通している。
【0027】そして、本実施形態の圧気貯蔵タンク10
によれば、当該圧気貯蔵タンク10を稼働するのに先立
って、掘削形成した岩盤空洞11の内壁面の空隙や割れ
目を閉塞して、岩盤空洞11を気密化する作業を行う。
すなわち、まず岩盤空洞11に水を供給して洗浄を行っ
た後、比重が1.20〜2.0の重泥水13を送泥管1
8から供給し、岩盤空洞11及び送泥管18に充填す
る。次に、比重が1.05〜1.20の軽泥水30を圧
気管16を介して重泥水13が充填された岩盤空洞11
に、重泥水13を押し出すようにしながら圧入供給す
る。
【0028】ここで、重泥水13は、加重調整材として
のバライトやヘマタイト等の高比重微粉体を沈降し難い
安定した状態で混合させてなる懸濁液であって、1.2
〜2.0程度の比重を有する比較的高価な泥水である。
かかる重泥水13としては、具体的には、例えば〔表
1〕に示す配合のベントナイト泥水を使用することがで
きる。
【0029】
【表1】
【0030】また、軽泥水30は、例えばベントナイト
泥水に配合される増粘材としてのベントナイトを若干増
量し、かつ、充填材として平均粒径10〜40ミクロン
程度の炭酸カルシウム粉末等を加えた、比重1.05〜
1.20の泥水である。この軽泥水30は重泥水13に
比して廉価である。また、この軽泥水30には、岩盤の
空隙や割れ目を閉塞するマッドケーキが形成される際の
核となる目詰め材として、例えば逸泥防止剤(LCM)
が混合されている。かかる充填材と目詰め材の存在によ
り、マッドケーキは岩盤の空隙や割れ目に確実かつ強固
に保持されることになる。軽泥水30としては、具体的
には、例えば〔表2〕に示す配合のベントナイト泥水を
使用することができる。また逸泥防止剤としては、綿
美、くるみの殻、パルプ加工品等の植物や、ひる石粉砕
物、雲母片、クリソタイル等の鉱物、あるいはフィルム
裁断物、セロファン混合物等の合成品などを用いること
ができる。特に、圧縮空気の漏れの生じやすい岩盤空洞
11の天端部分15の空隙や割れ目に対して迅速に目詰
めを行うためには、軽量骨材のように、ベントナイト泥
水中の上部に浮遊して懸濁され得る材質のものを用いる
ことが望ましい。
【0031】
【表2】
【0032】このようにして重泥水13及び軽泥水30
が岩盤空洞11に充填されることにより、これらの泥水
成分によって岩盤空洞11の内壁面にはマッドケーキが
形成され、岩盤の空隙や割れ目を閉塞して岩盤空洞11
を気密化する。本実施形態によれば、岩盤空洞11に充
填された泥水は重泥水13と軽泥水30との二層構造を
有し、圧縮ガスが外部に漏れやすい岩盤空洞11の天端
部分15には、目詰め材が混合された軽泥水30が加圧
状態で密着しているので、軽泥水30によって強固且つ
安定したマッドケーキが形成されて、当該天端部分15
の空隙や割れ目を確実に閉塞することが可能になる。
【0033】また、本実施形態によれば、かかる岩盤空
洞11を気密化する作業中において、岩盤空洞11は、
立坑12との接続部分を頂部14として、その天端部分
15がこの頂部14に向かって登り勾配となっており、
かつ圧気管16は、頂部14から下方に向かって開口し
ているので、岩盤空洞11から空気を完全に逃がしつ
つ、軽泥水30及び重泥水13を岩盤空洞11に余すこ
となく充填して、貯蔵した圧縮空気が外部に漏れやすい
天端部分15の空隙や割れ目をも確実に閉塞することを
可能にし、岩盤空洞11に強固な気密性を付与できるこ
とになる。
【0034】そして、本実施形態の圧気貯蔵タンク10
によれば、重泥水13及び軽泥水30により岩盤空洞1
1を気密化した後、圧気貯蔵タンク10を稼働する。す
なわち、例えば夜間等において、余剰電力を利用して発
電施設26内のコンプレッサーにより圧縮空気を生成
し、これを圧気管16を介して岩盤空洞11に圧送供給
する。圧送された圧縮空気は、その圧力によって岩盤空
洞11内の重泥水13及び軽泥水30を押し下げつつ、
下方から重泥水13による静水圧を負荷された状態で圧
気貯蔵タンク10に貯蔵される。また、押し下げられた
重泥水13は、岩盤空洞11内における圧縮空気の容積
の増大に伴って、液溜まり部17に下端開口が開口する
送泥管18に順次流入し、この送泥管18を介して、押
し上げられるようにして重泥水貯留池25に移動してゆ
く(図1参照)。
【0035】尚、送泥管18の下端開口は、岩盤空洞1
1の底部によりさらに下方に凹状に形成された液溜まり
部17において開口していることにより、圧縮空気が岩
盤空洞11の底部まで貯留されても、送泥管18の下端
開口は、液溜まり部17に残置された重泥水13や軽泥
水30中に挿入された状態を保持して圧縮空気の流入を
阻止するので、圧縮空気を岩盤空洞11の底部に至るま
で、大容量で効率良く貯蔵することができる。
【0036】一方、例えば多量の電力を必要とする昼間
には、圧気管16を介して岩盤空洞11から貯蔵してい
た圧縮空気を発電施設26内に取り出し、燃料と空気を
混合して高圧燃焼させ、タービン発電機のタービンを回
転させて発電を行う。圧縮空気の取り出しにより圧縮空
気の容積が減少するのに伴って、岩盤空洞11には、重
泥水貯留池25から移動した重泥水13が補充され、重
泥水13の静水圧によって圧縮空気を下方から押圧する
状態を引き続き保持する。そして、圧縮空気が岩盤空洞
11から全て排出された状態では、重泥水13は、天端
部分に軽泥水30による上層を介在させた状態で再び岩
盤空洞11に充填されることになる。
【0037】このように、圧気貯蔵タンク10の稼働に
よって、圧縮空気の貯蔵と取り出しが繰り返され、これ
に伴って、岩盤空洞11の上半部分は、圧縮空気の充填
による気密状態と泥水の充填による液密状態が繰り返さ
れる。かかる気密状態と液密状態との繰り返しによっ
て、マッドケーキが成長すると共に圧密・固化されて自
己修復が行われる。
【0038】ここで、本実施形態によれば、圧縮ガスが
外部に漏れやすい岩盤空洞11の天端部分15に目詰め
材が混合された軽泥水30が密着しているので、軽泥水
30によって強固且つ安定したマッドケーキが自己修復
されて、当該天端部分15の空隙や割れ目をより確実に
閉塞することが可能になる。また岩盤空洞11は、その
天端部分15が頂部14に向かって登り勾配となってお
り、かつ圧気管16は、頂部14から下方に向かって開
口しているので、岩盤空洞11から圧気管16を経て貯
蔵した圧縮ガスを完全に逃がしつつ、岩盤空洞11の天
端部分15及び頂部14まで確実に液密状態として、貯
蔵した圧縮ガスが外部に漏れやすい天端部分15を確実
に自己修復することが可能になる。
【0039】すなわち、本実施形態の圧気貯蔵タンク1
0によれば、岩盤空洞11の天端部分15を確実に閉塞
して十分な気密性を得ることができると共に、液密状態
と気密状態とを繰り返しつつ行なわれる気密性の自己補
修も岩盤空洞11の天端部分15において確実に行うこ
とができ、圧縮ガスを逃がすことなく安定した状態で貯
蔵することが可能になる。
【0040】また、送泥管18の内部に配設されて、逆
浸透膜造水管21が立坑12に併設されているので、岩
盤空洞11に致るまで深く掘削形成した立坑12を有効
利用して、経済性を図ることができる。
【0041】さらに、岩盤空洞11に充填される泥水
は、重泥水13と軽泥水30との二層構造を有し、軽泥
水30を使用する分だけ高価な重泥水13の使用量を削
減することができるので、これによって経済性を図るこ
ともできる。
【0042】さらにまた、泥水が減少した際の補充を、
圧気管を介して供給される安価な軽泥水を用いて行うこ
とにより、圧気貯蔵タンクの維持管理を経済的に行うこ
とが可能になる。
【0043】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ことなく種々の変更が可能である。例えば、岩盤空洞1
1は、必ずしもトンネル掘削により地下空洞を形成して
設ける必要はなく、廃坑や自然の空洞等を適宜改修し
て、そのまま岩盤空洞11として用いることもできる。
また、立坑には、逆浸透膜造水管に限定されることな
く、熱水貯蔵管、氷蓄熱管、深層曝気管、汚泥消化管、
下水完全曝気管等を併設することもできる。さらにま
た、圧縮空気以外のその他の圧縮ガスを貯蔵することも
できる。
【0044】また、岩盤空洞の頂部から下方に向かって
開口する圧気管は、立坑内に配設されて、立坑と岩盤空
洞との接続部分においてその下端が開口している必要は
必ずしもなく、例えば図5に示すように、重泥水13を
供給する送泥管31とは別途に、岩盤空洞32の頂部3
4に向けて圧気管33を設置し、当該頂部34から圧気
管33を下方に向かって開口させるようにすることもで
きる。
【0045】
【発明の効果】本発明の岩盤空洞による圧気貯蔵タンク
によれば、岩盤空洞の天端部分を確実に閉塞して十分な
気密性を得ることができると共に、液密状態と気密状態
とを繰り返しつつ行なわれる気密性の自己補修も岩盤空
洞の天端部分において確実に行うことができ、圧縮ガス
を逃がすことなく安定した状態で貯蔵することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る圧気貯蔵タンクにお
いて、圧縮空気を貯蔵した状況を示す略示断面図であ
る。
【図2】本発明の一実施形態に係る圧気貯蔵タンクにお
いて、圧縮空気を取り出して重泥水を充填した状況を示
す略示断面図である。
【図3】図1のA−Aに沿った断面図である。
【図4】図1のB部拡大図である。
【図5】本発明の他の実施形態に係る圧気貯蔵タンクを
示す略示断面図である。
【符号の説明】
10 圧気貯蔵タンク 11,32 岩盤空洞 12 立坑 13 重泥水 14,34 頂部 15 天端部 16,33 圧気管 18,31 送泥管 19 閉塞栓 21 逆浸透膜造水管 23 逆浸透膜モジュール 25 重泥水貯留池 26 発電施設 30 軽泥水 31 泥水管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 宏之 東京都渋谷区幡ヶ谷1−7−5 株式会社 テルナイト内 Fターム(参考) 2D047 AB02 3E070 AA13 AA17 AB31 DA08 DA20 RA30

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 岩盤中に形成された地下空洞に泥水を供
    給し、圧気管を介して前記地下空洞に圧送された圧縮ガ
    スを、前記泥水の泥水圧により下方から圧力を負荷した
    状態で貯蔵する岩盤空洞による圧気貯蔵タンクにおい
    て、 前記圧気管は、前記岩盤空洞の頂部から下方に向かって
    開口しており、 前記岩盤空洞内における前記泥水は、内壁面の空隙や割
    れ目に侵入して目詰めする目詰め材を混合した比重が
    1.05〜1.20の軽泥水による上層と、高比重微粉
    体を加重調整材として混合した比重が1.20〜2.0
    の重泥水による下層との二層構造となっていることを特
    徴とする岩盤空洞による圧気貯蔵タンク。
  2. 【請求項2】 前記軽泥水は、前記泥水が充填された岩
    盤空洞に前記圧気管を介して圧入供給されることを特徴
    とする請求項1記載の岩盤空洞による圧気貯蔵タンク。
  3. 【請求項3】 前記岩盤空洞は、前記圧気管との接続部
    分である前記頂部に向かってその天端部を登り勾配とし
    つつ横方向に延設して形成された地下空洞であることを
    特徴とする請求項1又は2に記載の岩盤空洞による圧気
    貯蔵タンク。
  4. 【請求項4】 前記重泥水は、地中に形成された立坑を
    介して前記岩盤空洞に供給され、該立坑には、逆浸透膜
    造水管、深層曝気管等の付帯設備が併設されていること
    を特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の岩盤空洞
    による圧気貯蔵タンク。
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