[发明专利]基于智能监测的地下高压储气库加固装置及其应用方法

权利要求书

1.一种基于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、应变测量单元和监测控制系统，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，所述监测控制系统包括现场监控装置和计算机，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电性连接，输出端与拉力施加装置电性连接，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，并传输给计算机，以及接收计算机的命令，调控双头锚固索拉力的大小。

2.根据权利要求1所述的基于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所述的基于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。

4.根据权利要求1或2所述的基于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。

5.根据权利要求1所述的基于智能监测的地下高压储气库加固装置，其特征在于，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。

6.根据权利要求1所述的基于智能监测的地下高压储气库加固装置，其特征在于，所述拉力施加装置为液压油泵或电动机。

7.根据权利要求1所述的基于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。

8.根据权利要求1所述的基于智能监测的地下高压储气库加固装置，其特征在于，所述现场监控装置分别通过导线与拉力监测单元、应变测量单元电性连接，并与计算机通信，所述计算机根据现场监控装置发来的高压储气库衬砌壁的变形数据，计算出双头锚固索需要施加的拉力，据此向现场监控装置发出命令，通过现场监控装置控制拉力施加装置，调控双头锚固索的拉力，再通过拉力监测单元监测双头锚固索的拉力是否达到设定值，所述拉力始终小于双头锚固索的最大承载力。

9.一种基于智能监测的地下高压储气库加固装置的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在高压储气库衬砌壁需要加固的位置开孔，开孔穿过高压储气库衬砌壁并深入其外侧的围岩中；

（2）在开孔位置安装固定双头锚固索，并安装好拉力施加装置和拉力监测单元；在高压储气库衬砌壁上粘贴好应变测量单元；

（3）将拉力施加装置、拉力监测单元、应变测量单元分别与监测控制系统的现场监控装置连接好；

（4）向高压储气库内输入气体、液体或气液混合物，监测控制系统通过应变测量单元实时监测高压储气库衬砌壁的变形，当高压储气库衬砌壁的变形大于允许值时，控制拉力施加装置调控双头锚固索的拉力，直至高压储气库衬砌壁的变形回到允许值之内或拉力达到双头锚固索的最大承载力。