[实用新型]可进行智能监测的高压储气库加固模拟试验装置

说明书

本实用新型涉及一种可进行智能监测的高压储气库加固模拟试验装置，包括模拟储气库衬砌壁结构、模拟围岩结构、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，双头锚固索穿设于模拟储气库衬砌壁结构中，且其两端与模拟储气库衬砌壁结构以及模拟围岩结构固定连接，拉力施加装置设于双头锚固索上，以调控拉力，拉力监测单元设于双头锚固索上，以监测其拉力，应变测量单元粘贴在模拟储气库衬砌壁结构上，以监测其变形，监测控制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。该装置可以模拟储气库加固结构，且改善模拟储气库的受力状态，减小模拟储气库的变形。

技术领域

本实用新型涉及能源地下储存技术领域，具体涉及一种可进行智能监测的高压储气库加固模拟试验装置。

背景技术

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。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模拟围岩结构对储气库向内侧的压力。储气库的衬砌类似于鸡蛋壳结构，考虑模拟围岩结构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。

为了解决储气库存在的上述问题，需要对储气库的支护技术进行研究。而为了研究上述问题，有必要提供一种能够模拟储气库加固结构的试验装置。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可进行智能监测的高压储气库加固模拟试验装置，该装置可以模拟储气库加固结构，且改善模拟储气库的受力状态，减小模拟储气库的变形。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种可进行智能监测的高压储气库加固模拟试验装置，包括模拟储气库衬砌壁结构、模拟围岩结构、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，所述模拟围岩结构设于模拟储气库衬砌壁结构外周部，所述双头锚固索穿设于模拟储气库衬砌壁结构中，且其两端贯穿模拟储气库衬砌壁结构并埋入其外侧的模拟围岩结构中，所述双头锚固索两端经粘结材料与模拟储气库衬砌壁结构以及模拟围岩结构固定连接，所述拉力施加装置设于双头锚固索一端，并固定在模拟储气库衬砌壁结构上，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模拟储气库衬砌壁结构上，以监测模拟储气库衬砌壁结构的变形，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模拟储气库衬砌壁结构的变形数据，以及调控双头锚固索拉力的大小。

进一步地，所述模拟储气库衬砌壁结构由用于制造储气库衬砌壁的构造物构成，用于模拟储气库衬砌壁，所述模拟围岩结构由与围岩相同材质的构造物构成，用于模拟储气库所处的围岩环境。

进一步地，还配设有围岩加载系统、竖向压力加载系统和高压注气系统，所述围岩加载系统设于模拟围岩结构水平外周部，用于加载水平方向的压力，以模拟围岩对储气库的水平压力，所述竖向压力加载系统设于模拟围岩结构上下部，用于加载竖向的压力，以模拟围岩对储气库的竖向压力；所述模拟储气库衬砌壁结构上开设有进气口，所述进气口与高压注气系统的注气管道连接。

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，各双头锚固索沿模拟储气库衬砌壁结构周向间隔均布。