储油罐模型测定系统及其地下储油罐模型装置

本技术涉及地下储油罐浮力研究领域，尤其涉及储油罐模型测定系统及其地下储油罐模型装置。

背景技术：

1、随着我国城镇化进程的不断加快，城市土地资源越发稀缺，通过利用地下空间，可以实现更高效益的空间换地，同时提升城市基础设施以及生活服务设施的贡献程度。城市的全方位、立体式的开发有利于保护生态环境和节约自然资源，是城市可持续发展的合理有效途径。

2、因此，近年来，在储油领域，出现了将地上储油罐设置成地下储油罐的模式，即在地下建设储油罐，来实现储油需求。然而地下储油罐与地上储油罐的受力完全不同，地下水渗过地层后会对地下储油罐的筒底和筒壁产生水压力，不同土体类型、渗透系数、水力梯度、渗流时间等因素对孔隙水压力的影响是不同的，这些影响关系对将来地下储油罐的结构设计比较关键。

3、中国专利cn216902040u公开了一种“地下筒仓模型装置及筒仓模型浮力测定系统”，筒仓模型浮力测定系统包括模型池和地下筒仓模型装置，该地下筒仓模型装置包括筒壁和通过柔性防水套连接于筒壁底部的筒底，筒底为上大下小的锥形结构，筒壁上连接有上端用于与相应约束横梁相连的高度调节装置，筒底上端连接有上端用于与约束横梁相连的测力杆，测力杆上串连有测力传感器。

4、使用时，筒仓模型装置置于模型池内，在筒仓模型与模型池之间的填土空间内填充土层，从而模拟真实的地下储油罐环境，向模型池内注水，筒底通过柔性防水套与筒壁相连，筒底相对筒壁有一定范围内的可竖向活动范围。在筒底受到竖向浮力作用后，通过测力杆上的测力传感器可以测量筒底所受到的浮力。

5、现有的这种筒仓模型装置存在的问题在于：为了实现筒底的上下浮动，柔性防水套通常为波纹管状，现有技术中的柔性防水套外壁直接与土层接触，土层会进入到柔性防水套外周的沟壕内，从而影响柔性防水套的正常伸缩，影响对筒底浮力的测量；现有技术中，有些储油罐的筒底为球形，锥形筒底不能模拟出球形筒底的真实使用工况。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种地下储油罐模型装置，以解决现有技术中土层容易进入柔性防水套外周沟壕中而影响柔性防水套的正常伸缩，进一步影响筒底浮力测量的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型中地下储油罐模型装置的技术方案如下：

3、地下储油罐模型装置，包括使用时用于埋于土层中的储油罐模型，储油罐模型包括筒壁和通过柔性防水套连接于筒壁底部的筒底，筒壁底部设置有环形导向槽，筒底顶部设置有上端伸入到环形导向槽内的环形挡沿，柔性防水套位于环形挡沿的内侧，环形挡沿上端设置有与环形导向槽在上下方向上导向移动配合的导向结构，环形导向槽的外侧槽壁上于导向结构的上侧开设有排水孔。

4、进一步的，导向结构包括至少三个沿环形挡沿间隔设置的竖向杆，各竖向杆上均设置有至少一个与环形导向槽的两侧槽壁点接触配合的导向球。

5、进一步的，各竖向杆上均设置有两个导向球，两个导向球上下间隔设置。

6、进一步的，筒壁底部的外壁面为上大下小的锥形外壁面，锥形外壁面位于环形导向槽的外围。

7、进一步的，筒底为球形筒底。

8、本实用新型中储油罐模型测定系统的技术方案为：

9、储油罐模型测定系统，包括地下储油罐模型装置和底部设置有进水口、顶部设置有出水口的模型池，地下储油罐模型装置包括置于所述模型池内的储油罐模型，储油罐模型包括筒壁和通过柔性防水套连接于筒壁底部的筒底，筒壁底部设置有环形导向槽，筒底顶部设置有上端伸入到环形导向槽内的环形挡沿，柔性防水套位于环形挡沿的内侧，环形挡沿上端设置有与环形导向槽在上下方向上导向移动配合的导向结构，环形导向槽的外侧槽壁上于导向结构的上侧开设有排水孔。

10、进一步的，导向结构包括至少三个沿环形挡沿间隔设置的竖向杆，各竖向杆上均设置有至少一个与环形导向槽的两侧槽壁点接触配合的导向球。

11、进一步的，各竖向杆上均设置有两个导向球，两个导向球上下间隔设置。

12、进一步的，筒壁底部的外壁面为上大下小的锥形外壁面，锥形外壁面位于环形导向槽的外围。

13、进一步的，筒底为球形筒底。

14、本实用新型的有益效果为：本实用新型中，柔性防水套的外侧设置有环形挡沿，环形挡沿可以阻止外侧的土直接进入到柔性防水套的外壁沟壕内，从而避免影响柔性防水套的正常伸缩，利用导向结构与环形导向槽的配合来保证筒底的上下浮动，导向结构上侧的水可以经排水孔排出，避免环形导向槽内有水压而影响筒底的浮动。

15、进一步，导向球与环形导向槽为点接触配合，接触面积小，可以减小导向结构与环形导向槽之间的摩擦力，减小摩擦力对筒底浮动的影响。

技术特征：

1.地下储油罐模型装置，包括使用时用于埋于土层中的储油罐模型，储油罐模型包括筒壁和通过柔性防水套连接于筒壁底部的筒底，其特征在于：筒壁底部设置有环形导向槽，筒底顶部设置有上端伸入到环形导向槽内的环形挡沿，柔性防水套位于环形挡沿的内侧，环形挡沿上端设置有与环形导向槽在上下方向上导向移动配合的导向结构，环形导向槽的外侧槽壁开设有排水孔。

2.根据权利要求1所述的地下储油罐模型装置，其特征在于：导向结构包括至少三个沿环形挡沿间隔设置的竖向杆，各竖向杆上均设置有至少一个与环形导向槽的两侧槽壁点接触配合的导向球。

3.根据权利要求1所述的地下储油罐模型装置，其特征在于：各竖向杆上均设置有两个导向球，两个导向球上下间隔设置。

4.根据权利要求1所述的地下储油罐模型装置，其特征在于：筒壁底部的外壁面为上大下小的锥形外壁面，锥形外壁面位于环形导向槽的外围。

5.根据权利要求1~4任意一项所述的地下储油罐模型装置，其特征在于：筒底为球形筒底。

6.储油罐模型测定系统，包括地下储油罐模型装置和底部设置有进水口、顶部设置有出水口的模型池，地下储油罐模型装置包括置于所述模型池内的储油罐模型，储油罐模型包括筒壁和通过柔性防水套连接于筒壁底部的筒底，其特征在于：筒壁底部设置有环形导向槽，筒底顶部设置有上端伸入到环形导向槽内的环形挡沿，柔性防水套位于环形挡沿的内侧，环形挡沿上端设置有与环形导向槽在上下方向上导向移动配合的导向结构，环形导向槽的外侧槽壁上开设有排水孔。

7.根据权利要求6所述的储油罐模型测定系统，其特征在于：导向结构包括至少三个沿环形挡沿间隔设置的竖向杆，各竖向杆上均设置有至少一个与环形导向槽的两侧槽壁点接触配合的导向球。

8.根据权利要求6所述的储油罐模型测定系统，其特征在于：各竖向杆上均设置有两个导向球，两个导向球上下间隔设置。

9.根据权利要求6所述的储油罐模型测定系统，其特征在于：筒壁底部的外壁面为上大下小的锥形外壁面，锥形外壁面位于环形导向槽的外围。

10.根据权利要求6~9任意一项所述的储油罐模型测定系统，其特征在于：筒底为球形筒底。

技术总结
本技术涉及一种储油罐模型测定系统及其地下储油罐模型装置，地下储油罐模型装置包括使用时用于埋于土层中的储油罐模型，储油罐模型包括筒壁和通过柔性防水套连接于筒壁底部的筒底，筒壁底部设置有环形导向槽，筒底顶部设置有上端伸入到环形导向槽内的环形挡沿，柔性防水套位于环形挡沿的内侧，环形挡沿上端设置有与环形导向槽在上下方向上导向移动配合的导向结构，环形导向槽的外侧槽壁上于导向结构的上侧开设有排水孔。本技术解决了现有技术中土层容易进入柔性防水套外周沟壕中而影响柔性防水套的正常伸缩，进一步影响筒底浮力测量的技术问题。

技术研发人员：杨博,冯仁龙,张承尧,陈少鹏
受保护的技术使用者：河南工业大学
技术研发日：20230309
技术公布日：2024/1/14