NO131715B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for å hindre lekkasje ved lagring av gass

eller væske i et kjellerrom samt anordninger ved fjellrom for lagring av gass eller væske.

Ved lagring av gass f.eks. komprimert luft eller væske,

f.eks. bensin eller olje i et i fjell utsprengt hulrom, neden-

for kalt fjellrom hvor gassen eller væsken befinner seg i dir-

ekte kontakt med fjellrommets vegger, er det kjent å hindre lekkasje gjennom sprekker i fjellet ved kunstig tilforsel av vann til fjellet som omgir fjellrommet. Vanntilførselen skal fortrinnsvis være slik at det ikke inntreffer noen senkning i det normale grunnvannsnivå. Vanntilførselen hindrer fjellet i drenering og da alle sprekker er fylt med vann under et hoyere trykk enn trykket i fjellrommet, vil innholdet i fjellrommet hindres i å lekke ut.

Den vanlige måte for fremstilling av et fjellrom for3

lagring består i at fjellrommet forst sprenges ut og at det

bores huller som skal anvendes for kunstig vanntilførsel hvor-

efter tilforselen av vannet begynner når fjellrommet skal taes i bruk. Det er imidlertid funnet at mens kjellerommet sprenges ut, finner det sted en betydlig drenering i fjellet som kan ha alvorlige konsekvenser når fjellrommet taes i bruk for lagring av gass eller væske. Det er funnet at fornyet fylling av sprekkene i fjellet med vann ved hjelp av naturlig eller kunstig vanntil-

førsel tar meget lang tid og kan være ufullstendig. Hvis derfor kunstig vanntilførsel begynner samtidig med at fjellrommet taes i bruk eller bare en kort tid for, foreligger det fare for at ikke alle sprekker får tid til å fylles med vann. De hydrauliske betingelser er derfor utilstrekkelig og det inntreffer lekkasje.

Hvis det har funnet sted lekkasje ved et punkt, foreligger det

stor fare for at gassen eller væsken gradvis vil fortrenge vannet fra fjellet slik at lekkasjen oker. For å eliminere denne fare for lekkasje, kan det være nødvendig å vente en lang tid for fjellrommet taes i bruk, dvs. inntil alle sprekker er fylt enten naturlig eller kunstig slik at grunnvannsnivået gjenvinner en bestemt verdi og det nodvendige hydrauliske trykk oppnås i sprekkene.

Hvis imidlertid kunstig vanntilførsel utfores på egnet måte,

mens fjellrommet ennu er under utsprengning, vil fjellet omkring den planlagte fjellrom aldri dreneres og fjellrommet kan taes i bruk umiddelbart efter at den er ferdig utsprengt. Den kunstige vanntilførsel hensiktsmessig gjennom en rekke borhull nær inntil det planlagte fjellrom oker vanntilstromningen til fjellrommet,

men denne strom av vann kan holdes innen rimelige grenser ved for-segling av bergveggen i fjellrommet under utsprengningen av denne på kjent måte, f.eks. ved betong injeksjon og ved å holde, vann-

trykket og vannmengden under kontroll og ved en passende størrelse.

Ifølge en foretrukken utforelsesform for oppfinnelsen til-

fores vannet til fjellet under et slikt trykk, at vanntrykket i fjellet nærmest fjellrommet er høyere enn det maksimale naturlige grunnvannstrykk som kan oppnås, dvs. svarende til et hypotetisk grunnvannsnivå som ligger høyere enn jordoverflaten. Oppfinnelsen angår således prinsippielt tetning av fjell som er fullt av

sprekker ved kunstig vanntilførsel under trykk til fjellet. Alter-nativt kan lekkasje av innholdet i fjellrommet hindres ved til-

førsel av en annen væske enn vann eller eventuelt en gass under trykk til fjellet.

Oppfinnelsen skal nu beskrives under henvisning til

tegningene. Fig. 1 og 2 viser henholdsvis vertikalsnitt og horisontal snitt gjennom en fjellrom som er tettet ved fremgangs-

måten ifolge oppfinnelsen. Fig. 3 °S 5 illustrerer alternative utforelsesformer for fremgangsmåten for tetning. Fig. 4 viser 1 storre målestokk en detalj av fig. 3- Fig. 6 viser hvorledes tetningen kan utfores med to forskjellige væsker.

Fig. 1 og 2 viser flere fjellrom 1 som kommuniserer gjennom

en sjakt 2 med en kraftstasjon 3 som drives ved hjelp av en gass-turbin og gjennom en sjakt 4a og en stoll 4D med et vann 5* Når ekstra energi er tilgjengelig, anvendes denne for fylling av fjellrommene 1 med komprimert luft fra en kompressor som drives av gassturbinen slik at en tilsvarende vannmengde presses opp gjennom sjakten 4 til vannet 5* Når kraftstasjonen som står under full belastning tillates vann å stromme inn i fjellrommet 1 gjen-

nom sjakten 4 og den komprimerte luft passerer opp gjennom sjakten 2 til gassturbinen, slik at de normale luftkompressorer ikke trenger å brukes.

På et noe hoyere nivå enn fjellrommene er det utsprengt

flere horisontale stoller 6. Fra disse er det boret horisontale hull 7 som strekker seg over fjellrommene 1. Vann tilfores under trykk gjennom en sjakt eller utboret hull 8 til stollene 6 og borhullene 7* Vanntrykket i borhullene 7 eller rettere sagt Vanntrykket i borhullene 7 pluss det hydrauliske trykk som frembringes av høydeforskjellen N skal være hoyere enn det maksimal tillatte lufttrykk i fjellrommene 1.

Stollene 6 og borhullene fremstilles for eller samtidig

med fjellrommet og vanntrykket settes på for ell^r samtidig med at utsprengningen av fjellrommet 1 påbegynnes. Stollene 9 og 10 er transporttunneler som lukkes igjen når konstruksjonen er fer-

dig fremstillet.

Ved utforelsesformen ifolge fig. 3 og 4, er det boret

flere hull 11 i taket på fjellrommet 1. Borhullene kan forst brukes for injisering av fjellet og boringen fortsettes derefter til onsket dybde og et ror 12 stikkes i den ovre del av borhullet, mens den nedre del tettes ved hjelp av en betongpropp 13. Hvert ror 12 fra borhullene er forbundet med en trykkvannsledning 14

og på denne måte opprettholdes et kontinuerlig overtrykk i fjellet over fjellrommet 1. Det er av betydning at borhullene 11 frem-

stilles og vanntrykket settes på gradvis efter hvert som fjell-

rommet 1 sprenges ut. Et eller flere borhull lia med tilhorende trykkvannsrør blir derfor hensiktsmessig fremstillet under utsprengningen av transportstollen 9 slik at det ikke finner sted noen drenering av fjellet.

Ved utforelsesformen ifolge fig. 5 er det utboret flere vertikale hull 15 fra jordoverflaten over den påtenkte fjellrom 1. Borhullene er derefter anvendt på samme måte som beskrevet

i forbindelse med fig. 3 f°r injisering av fjellet nærmest jordoverflaten. Boringen er derefter fortsatt til onsket dybde og

et ror l6 stikkes inn i hvert borhull og forbindes tett med dette

ved hjelp av en betongpropp 17* Rorene 16 forbindes derefter med

en trykkvannsledning 18. Når trykkvann er tilfort, begynner utsprengningen av fjellrommet 1 og det omgivende fjell holdes så-

ledes mettet med vann under hele fremstillingstiden.

Ved utforelseseksempelene ifolge fig. 1 til 5> tilfores

vannet ved et hoyere nivå enn fjellrommet for å unngå fare for lekkasje i retning oppover fra fjellrommet. Fig. 6 viser hvorledes fjellrommet 1 på alle sider er omgitt av et sett indre stoller 20

fra hvilke det strekker seg vertikale og horisontale brhull 20

og av et sett ytre stoller 21 med borhull 23* Borhullene danner en indre og en ytre skjerm av borhull omkring fjellrommet og tilfores vann eller en annen væske under trykk gjennom ledningene 24» 25-

Ideen med anordning av flere skjermer omkring fjellrommet

er at fjellrommet kan inneholde et stoff som ikke er egnet til å

komme i direkte beroring med vann. Et egnet og effektivt av-skje rmningssystem kan på denne måte fremstilles, f.eks. for under-grunns atomkraftanlegg ved forst å anordne en indre skjerm som inneholder en væske eller en gass og adskiller fjellrommet fra trykkvannet i den ytre skjerm.

Ved denne anordning er det også mulig å la fjellrommet inneholde gass eller væske av en helt annen temperatur enn det omgiv-

ende fjell. Hvis temperaturen er ekstremt lav i fjellrommet, er det f.eks. mulig å pumpe et stoff inn i det indre skjermsystem som ikke fryser ved lav temperatur, men fyller ut alle sprekker omkring fjellrommet.

Claims (4)

1. lo Fremgangsmåte for å hindre lekkasje ved lagring av en gass eller en væske i et fjellrom ved kunstig tilførsel av vann eller en annen egnet væske eller gass til fjellet som omgir fjellrommet, karakterisert ved at vannet tilføres kunstig gjennom en flerhet borhull også før eller under utsprengning av fjellrommet„
2. 2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at der på et nivå som er høyere enn det planlagte fjellrom sprenges ut flere tilnærmet horisontale stoller og at det fra disse stoller bores en flerhet tilnærmet horisontale hull hvorefter stollene og borhullene fylles,med vann og at fjellrommet derefter sprenges.
3. 3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at det under utsprengningen av fjellrommet bores flere tilnærmet vertikale hull i taket, hvoretter disse tettes og tilføres vann.
4. 4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at flere tilnærmet vertikale hull bores i grunnen over det påtenkte fjellrom og at det tilføres vann til disse borhull hvorefter fjellrommet sprenges ut. 5„ Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at et system av stoller og borhull som fører fra disse anordnes på alle sider av det planlagte fjellrom hvorefter disse stoller og borhull fylles med vann eller en annen væske eller gass og at fjellrommet derefter sprenges ut„