可进行智能监测的地下高压储气库加固装置制造方法及图纸

技术编号:23352946 阅读:57 留言:0更新日期:2020-02-15 07:21
本实用新型专利技术涉及一种可进行智能监测的地下高压储气库加固装置,包括双头锚固索、拉力施加装置、拉力监测单元、应变测量单元和监测系统,双头锚固索穿设于高压储气库中,且其两端贯穿储气库衬砌壁并埋入围岩中,双头锚固索两端经粘结材料与衬砌壁及围岩固定连接,拉力施加装置设于双头锚固索上,以调控双头锚固索拉力的大小,拉力监测单元设于双头锚固索上,以监测其所受拉力,应变测量单元粘贴在储气库衬砌壁上,以监测其变形,监测系统包括现场监控装置和计算机,现场监控装置分别与拉力监测单元、应变测量单元及拉力施加装置连接。该装置有利于改善高压储气库的受力状态,减小高压储气库的变形,避免高压储气库的受拉破坏。

Reinforcement device of underground high pressure gas storage for intelligent monitoring

【技术实现步骤摘要】
可进行智能监测的地下高压储气库加固装置
本技术涉及能源地下储存
,具体涉及一种可进行智能监测的地下高压储气库加固装置。
技术介绍
地下储气库是用于储存天然气的地质构造和配套设施,主要功能是用气调峰和安全供气、战略储备、提高管线利用系数节省投资、降低输气成本等。城市燃气市场需求随季节和昼夜波动较大,仅依靠输气管网系统均衡输气对流量小范围调节,难以解决用气大幅度波动的矛盾。采用地下储气库将用气低峰时输气系统中富余的气量储存起来,在用气高峰时采出以补充管道供气量不足,解决用气调峰问题。当出现气源中断、输气系统停输时,可用地下储气库作为气源保证连续供气,起到调峰和安全供气双重作用。按建设储气库的不同地质构造通常分为枯竭油气藏储气库、含水层储气库、盐穴储气库和废弃矿穴储气库等4类。通常来讲,地下洞库的支护设计只考虑围岩对储气库向内侧的压力。储气库的衬砌类似于鸡蛋壳结构,考虑围岩对储气库向内侧的压力时,具有良好的承载性能。然而,由于高压储气库中气体处于压缩状态,储气库的墙壁会受到较大的向外扩张的压力,这个压力是在以往的研究中未考虑的问题。如果气体压力过大,地下储气库墙壁会产生较大拉应力,处于极其不利的受力状态,而且混凝土结构通常承受拉力的能力较小,从而会导致储气库墙壁产生裂缝等严重问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可进行智能监测的地下高压储气库加固装置,该装置有利于改善高压储气库的受力状态,减小高压储气库的变形,避免高压储气库的受拉破坏。为实现上述目的,本技术的技术方案是:一种可进行智能监测的地下高压储气库加固装置,包括双头锚固索、拉力施加装置、拉力监测单元、应变测量单元和现场监控装置,所述双头锚固索穿设于高压储气库中,且其两端贯穿高压储气库衬砌壁并埋入其外侧的围岩中,所述双头锚固索两端经粘结材料与高压储气库衬砌壁以及围岩固定连接,所述拉力施加装置设于双头锚固索一端,并固定在高压储气库衬砌壁上,以给双头锚固索施加拉力,并调控双头锚固索拉力的大小,所述拉力监测单元设于双头锚固索上,以监测双头锚固索所受拉力的大小,所述应变测量单元粘贴在高压储气库衬砌壁上,以监测高压储气库衬砌壁的变形,所述现场监控装置的输入端分别与拉力监测单元及应变测量单元连接,输出端与拉力施加装置连接,以采集、处理双头锚固索所受拉力数据和高压储气库衬砌壁的变形数据,以及调控双头锚固索拉力的大小。进一步地,包括多个双头锚固索,当双头锚固索沿水平方向设置时,各双头锚固索从上到下水平间隔均布,且各双头锚固索错开一定角度;当双头锚固索沿竖向设置时,各双头锚固索沿高压储气库周向间隔均布。进一步地,对于所受围岩水平压力小于竖向压力的高压储气库,高压储气库衬砌壁主要存在水平方向变形风险,所述双头锚固索沿水平方向设置。进一步地,对于所受围岩水平压力大于竖向压力的高压储气库,高压储气库衬砌壁主要存在竖向变形风险,所述双头锚固索沿竖向设置。进一步地,所述双头锚固索为钢筋或钢绞线,当双头锚固索为钢筋时,所述钢筋分为多段,各段之间采用螺纹连接或安装后焊接。进一步地,所述拉力施加装置为液压油泵或电动机。进一步地,包括多个应变测量单元,各应变测量单元粘贴在高压储气库衬砌壁的不同位置上,以监测高压储气库衬砌壁不同位置的变形。进一步地,还包括计算机,所述现场监控装置通过无线模块与计算机通信,以向计算机传输采集到的双头锚固索所受拉力数据和高压储气库衬砌壁的变形数据,以及接收计算机的命令,调控双头锚固索拉力的大小。相较于现有技术,本技术具有以下有益效果:针对高压储气库的受力特性和应用特性,提出了一种基于双头锚固索的地下高压储气库新型加固结构,通过对高压储气库衬砌壁的变形的监测,调控双头锚固索的拉力,从而改善高压储气库的受力状态,减小高压储气库的变形,避免了高压储气库的受拉破坏,提高了高压储气库的可靠性和使用寿命,具有很强的实用性和广阔的应用前景。附图说明图1是本技术实施例的正向结构示意图。图2是本技术实施例的俯视结构示意图。图3是本技术实施例的连接原理图。图4是本技术实施例中拉力施加装置的结构示意图。图中,1-1、双头锚固索,1-2、粘结材料,2、拉力施加装置,2-1、液压油泵的缸体,2-2、液压油泵的活塞,2-3、液压油出入口A,2-4、液压油出入口B,3、拉力监测单元,4、应变测量单元,5、高压储气库衬砌壁。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本技术作进一步的详细说明。本技术提供了一种可进行智能监测的地下高压储气库加固装置,如图1、2所示,包括双头锚固索1-1、拉力施加装置2、拉力监测单元3、应变测量单元4和现场监控装置。所述双头锚固索1-1穿设于高压储气库中,且其两端贯穿高压储气库衬砌壁5并埋入其外侧的围岩中,所述双头锚固索1-1两端经水泥砂浆或树脂等粘结材料与高压储气库衬砌壁5以及围岩固定连接,所述拉力施加装置2设于双头锚固索1-1一端,并固定在高压储气库衬砌壁5上,以给双头锚固索施加拉力,并调控双头锚固索拉力的大小,所述拉力监测单元3设于双头锚固索1-1上,以监测双头锚固索所受拉力的大小,所述应变测量单元4粘贴在高压储气库衬砌壁5上,以监测高压储气库衬砌壁的变形。所述现场监控装置的输入端分别与拉力监测单元及应变测量单元连接,输出端与拉力施加装置连接,以采集、处理、存储双头锚固索所受拉力数据和高压储气库衬砌壁的变形数据。其连接原理如图3所示。双头锚固索提供的拉力可以有效控制高压储气库衬砌壁膨胀,并将受到的拉力分散到围岩中,可以防止储气库衬砌壁局部受拉破坏。由于储气库存储的是液态或气态物质,因此贯穿储气库的双头锚固索不会对储气量等造成实质性影响。本技术的加固结构是针对高压储气库的受力特性和应用特性专门设计的。当储气库内输入气体、液体或气液混合物时,储气库内部压力逐渐升高,压迫储气库向外侧产生微膨胀,从而在衬砌壁产生拉力,进而引发拉裂纹。本技术通过预埋在储气库衬砌壁和围岩中的双头锚固索提供补偿压力,防止压力作用下储气库衬砌壁和围岩破坏引起的高压气体泄漏。在本实施例中,该装置包括多个双头锚固索,当双头锚固索沿水平方向设置时,各双头锚固索从上到下水平间隔均布,且各双头锚固索错开一定角度;当双头锚固索沿竖向设置时,各双头锚固索沿高压储气库周向间隔均布。对于所受围岩水平压力小于竖向压力的高压储气库,高压储气库衬砌壁主要存在水平方向变形风险,所述双头锚固索沿水平方向设置。对于所受围岩水平压力大于竖向压力的高压储气库,高压储气库衬砌壁主要存在竖向变形风险,所述双头锚固索沿竖向设置。所述双头锚固索为钢筋或钢绞线。当双头锚固索为钢筋时,所述钢筋分为多段,各段之间采用螺纹连接或安装后焊接。在本实施例中,所述拉力监测单元3为拉力传感器。所述拉力监测单元与双头锚固索的连接方式为:所述双头锚固索在连接拉力监测单元的位置分为两段,将两段端头分别与拉力监测单元的两个受拉端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可进行智能监测的地下高压储气库加固装置,其特征在于,包括双头锚固索、拉力施加装置、拉力监测单元、应变测量单元和现场监控装置,所述双头锚固索穿设于高压储气库中,且其两端贯穿高压储气库衬砌壁并埋入其外侧的围岩中,所述双头锚固索两端经粘结材料与高压储气库衬砌壁以及围岩固定连接,所述拉力施加装置设于双头锚固索一端,并固定在高压储气库衬砌壁上,以给双头锚固索施加拉力,并调控双头锚固索拉力的大小,所述拉力监测单元设于双头锚固索上,以监测双头锚固索所受拉力的大小,所述应变测量单元粘贴在高压储气库衬砌壁上,以监测高压储气库衬砌壁的变形,所述现场监控装置的输入端分别与拉力监测单元及应变测量单元连接,输出端与拉力施加装置连接,以采集、处理双头锚固索所受拉力数据和高压储气库衬砌壁的变形数据,以及调控双头锚固索拉力的大小。/n

【技术特征摘要】
1.一种可进行智能监测的地下高压储气库加固装置,其特征在于,包括双头锚固索、拉力施加装置、拉力监测单元、应变测量单元和现场监控装置,所述双头锚固索穿设于高压储气库中,且其两端贯穿高压储气库衬砌壁并埋入其外侧的围岩中,所述双头锚固索两端经粘结材料与高压储气库衬砌壁以及围岩固定连接,所述拉力施加装置设于双头锚固索一端,并固定在高压储气库衬砌壁上,以给双头锚固索施加拉力,并调控双头锚固索拉力的大小,所述拉力监测单元设于双头锚固索上,以监测双头锚固索所受拉力的大小,所述应变测量单元粘贴在高压储气库衬砌壁上,以监测高压储气库衬砌壁的变形,所述现场监控装置的输入端分别与拉力监测单元及应变测量单元连接,输出端与拉力施加装置连接,以采集、处理双头锚固索所受拉力数据和高压储气库衬砌壁的变形数据,以及调控双头锚固索拉力的大小。


2.根据权利要求1所述的可进行智能监测的地下高压储气库加固装置,其特征在于,包括多个双头锚固索,当双头锚固索沿水平方向设置时,各双头锚固索从上到下水平间隔均布,且各双头锚固索错开一定角度;当双头锚固索沿竖向设置时,各双头锚固索沿高压储气库周向间隔均布。


3.根据权利要求1或2所述的可进行智能监测的地下高压储气库加固装置,其特征在于,对于所受围岩水平压力小于竖...

【专利技术属性】
技术研发人员:王健华
申请(专利权)人:福建工程学院
类型:新型
国别省市:福建;35

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