蓄能橋梁制造技術

本實用新型專利技術適用于蓄能設備領域，提供了一種蓄能橋梁，包括支座，所述支座上固設有多排多列的密封鋼管，所述密封鋼管上方固設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，可以將剩余電網的電力或風能和太陽能等產生的間歇性能源轉化成壓縮空氣儲存在密封鋼管內，在有需求時通過釋放壓縮空氣，轉化成其他形式的能量釋放出來，如轉換回電力，或直接利用壓縮空氣的壓縮和釋放產生的冷、熱效應為周邊提供空調所需的熱水和冷空氣。本實用新型專利技術提供的蓄能橋梁，既具備傳統橋梁的功能，還可以有效儲存能量，提高能源的使用效率。（*該技術在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于蓄能設備領域，尤其涉及一種蓄能橋梁。
技術介紹
大型環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的水抽到高水位水庫，其應用受到自 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，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的主要載體，廣范分布于城市之中和城市與城市之 間，由于其結構特點，橋體內部具有非常可觀的可利用空間，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部空間來蓄能，將會產生很好的 經濟效益。
技術實現思路
本技術的目的在于克服現有技術的不足，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。本技術是這樣實現的，一種蓄能橋梁，包括支座，所述支座上固設有多排多列 的密封鋼管，所述密封鋼管上方固設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有沿該密封鋼管軸向方向設置且用于支撐所 述混凝土橋面板的腹板，所述腹板上端固設有一頂翼緣板，所述腹板下端固設有一底翼緣 板。更進一步地，所述支座上還設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的跨度區域內設置有一套可 調諧氣壓的感應安全閥。更進一步地，所述各支座之間的跨中部位設有位于所述密封鋼管上的斷裂式安全閥。本技術提供的蓄能橋梁，使用時，在密封鋼管形成的容器的終端連接空氣壓 縮裝置，可以將剩余電網的電力或風能和太陽能等產生的間歇性能源轉化成壓縮空氣儲存在密封鋼管內，在有需求時通過釋放壓縮空氣，轉化成其他形式的能量釋放出來，如轉換回 電力，或直接利用壓縮空氣的壓縮和釋放產生的冷、熱效應為周邊提供空調所需的熱水和 冷空氣。本技術提供的蓄能橋梁，既具備傳統橋梁的功能，還可以有效儲存能量，提高 能源的使用效率。附圖說明圖1是本技術實施例提供的蓄能橋梁的立體示意圖；圖2是本技術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技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施 例，對本技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本技術，并不用于限定本技術。如圖1 圖2所示，本技術實施例提供的一種蓄能橋梁，包括支座1，所述支座 1上固設有多排多列的密封鋼管2，所述密封鋼管2上方固設有由該密封鋼管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內儲存有壓縮空氣。本技術提供的蓄能橋梁，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)，可以將剩余電網的電力或風能、太陽能等產生的間歇性能源轉化 成壓縮空氣儲存在密封鋼管2內。對位于非市區內的蓄能橋梁，如外城環線橋和城際高速 公路跨海橋梁，由于其蓄能空間巨大，且遠離人口密集地區，這種儲能橋梁可以用作電廠大 規模儲能裝置；對于城市道路蓄能橋梁，由于距離城市工業區、商業區、生活區近，可以直接 利用空氣壓縮和膨脹時產生的冷、熱效應為周邊提供空調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)，本技術提供的蓄能橋梁的蓄能 能力非常可觀。以下對本技術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內的壓縮空氣的壓力。 無論是單跨簡支型橋梁還是多跨連續梁型橋梁，橋段之間都會設有伸縮縫，密封鋼管2主 梁單元的長度也因應橋段長度的不同而不同；且密封鋼管2的端帽需保證應力均勻，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中間部位設有沿該密封鋼管2軸向方向設置且用于支 撐所述混凝土橋面板3的腹板4，所述腹板4上端固設有一頂翼緣板5，所述腹板4下端固 設有一底翼緣板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內的氣壓相對均衡。更進一步地，所述支座1上還設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的跨度區域內設置有 一套可調諧氣壓的感應安全閥(圖中未示出)，之所以選擇在這一區域設置感應安全氣閥 是因為該區域的結構承受的彎矩最小。當所述感應安全閥感應到密封鋼管2內的氣壓超標 時，感應安全閥自動打開排出空氣，氣壓恢復到額定氣壓后感應安全閥自動復位。更進一步地，所述各支座1之間的跨中部位設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、內螺栓墊板和氣壓反應板組成，氣壓反 應板的厚度及預留的坑紋足以使該氣壓反應板在密封鋼管2內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式安全閥 < 斷裂式安全閥 <密封鋼管2管壁。另外，本技術采用密封鋼管2代替傳統的承載梁，密封鋼管2內部的壓縮空氣 會對密封鋼管2產生環向拉應力，如果密封鋼管2按照此環向拉應力極限進行設計，則環向 應力屈服時，軸向應力只達到屈服值的一半，因此，可以利用這部分軸向應力的剩余量承擔 橋梁恒載和活動荷載產生的軸向拉/壓應力。本技術應采用如下的安全措施在密封鋼管2內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內氣壓增加 的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種蓄能橋梁，包括支座，所述支座上固設有多排多列的密封鋼管，所述密封鋼管上方固設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，所述密封鋼管內儲存有壓縮空氣。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃燦光，黃海柔，熊朝暉，
申請(專利權)人：黃燦光，黃海柔，熊朝暉，
類型：實用新型
國別省市：HK[中國|香港]