地下水封洞库密封性测试装置及测试方法与流程

本发明涉及地下水封洞库，尤其涉及地下水封洞库密封性测试装置及测试方法。

背景技术：

1、地下水封洞库是指在低于地下水位的岩体中由人工挖掘形成的一定形状和容积的洞室，是利用地下水密封技术储存石油等产品的地下工程类型。地下水封洞库的储藏室在施工期间通过连接巷道、竖井和施工巷道与地面实现连通，施工完成后利用密封塞将各储藏室隔离，以及采用密封塞对竖井、巷道进行封闭，形成独立的密闭储存空间。

2、在对地下水封洞库进行施工时，需要考虑两个方面：

3、其一，是密封塞的设计参数，包括密封塞的形状、尺寸等数据，以保证密封塞封堵洞库的密封性。中国专利cn114509344a就公开了地下水封石油洞库密封塞的参数确定方法和装置。

4、其二，还需要在将密封塞封堵洞库后，对洞库整体密封性进行试验和测试，以确保洞库的密封性、岩体渗透性及吕荣值等参数符合需求。但目前对于地下水封石油洞库密封性测试方法，在国内外极少有文献资料的介绍。

5、其原因在于，目前普遍采用混凝土密封塞对洞库进行密封，使用密封塞封堵洞库进行试验时，不仅难以将密封塞移入移出，而且反复进行试验而移动密封塞时，难以避免会对密封塞及洞库本身造成一定程度的损伤，进而导致试验失误的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出了地下水封洞库密封性测试装置及测试方法，用于解决目前进行地下水封洞库密封性测试时难以移动混凝土密封塞，且因为试验需求而移动密封塞会对密封塞及洞库本身造成一定程度的损伤进而导致试验失误的问题。

2、本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了地下水封洞库密封性测试装置，包括第一塞体及第二塞体，间隔设置在洞库内并用于封堵洞库；注水管及排气管，均穿置在第一塞体内；其中，至少第一塞体为气囊并在充气膨胀后封堵洞库，第一塞体与第二塞体封堵洞库后之间的间隔为测段；注水管及排气管的两端均穿过第一塞体分别插入测段以及与外界相连通，注水管用于从外界向测段内注水，排气管用于从测段内向外界排出空气。

3、在以上技术方案的基础上，优选的，第二塞体为混凝土密封塞，或者第二塞体为与第一塞体相同的气囊。

4、更进一步优选的，还包括注气管，一端插入第一塞体的气囊内且另一端与外界相连通；其中，注气管用于从外界向气囊内充气使气囊膨胀至第一塞体封堵洞库。

5、更进一步优选的，还包括充气机构，设置在洞库内并位于测段外；其中，充气机构同时与排气管及注气管相连通。

6、更进一步优选的，第二塞体为气囊时，注气管远离外界的一端依次穿过第一塞体及测段并插入第二塞体内，注气管位于第一塞体及第二塞体内的部分管壁上布设气孔用于充气。

7、在以上技术方案的基础上，优选的，还包括连杆，设置在第一塞体与第二塞体之间且两端分别固设在第一塞体与第二塞体上。

8、更进一步优选的，连杆两端沿洞库轴向延伸，连杆与第一塞体的连接端设置在第一塞体碰撞状态下的外壁与第二塞体距离最近的位置上。

9、在以上技术方案的基础上，优选的，排气管设置在第一塞体沿铅垂线靠近洞库顶部的位置；注水管设置在第一塞体沿铅垂线靠近洞库底部的位置。

10、更进一步优选的，还包括导管，其中一端连接排气管插入测段的端部上且另一端沿铅垂线朝向洞库顶部延伸；其中，导管两端分别连通测段内部及排气管，导管朝向洞库顶部延伸的端部与洞库顶部内壁之间留有间隙。

11、另一方面，本发明还提供了地下水封洞库密封性测试方法，采用上述的测试装置，包括以下步骤，步骤一，将第二塞体先放入洞库内部并封堵洞库，再将第一塞体放入洞库内，通过注气管对第一塞体进行充气并使第一塞体封堵洞库，第一塞体与第二塞体之间的间隔为测段，第一塞体或者第二塞体位于测段内的外壁上设置有用于检测的传感器；步骤二，将注水管通过水泵连通水源并通过注水管向测段持续注水，同时将排气管连接到充气机构并通过排气管将测段内的空气持续排出，当测段内充满水后，封闭注水管、排气管及注气管；步骤三，通过传感器收集试验数据后完成试验，打开注水管及排气管对测段进行排水，测段完成排水后打开注气管对第一塞体的气囊进行排气。

12、本发明的地下水封洞库密封性测试装置及测试方法相对于现有技术具有以下有益效果：

13、(1)本发明采用气囊作为密封塞体，不仅能够有效的封堵洞库，而且通过充放气能够快速的进行拆装移动，有助于进行重复试验，也避免对洞库本身造成损伤，能够大幅降低试验失误率并提高测试准确性，试验操作难度及成本也相对较低。

14、(2)本发明在两个塞体之间设置连杆，不仅能够准确的控制两个塞体之间的距离从而计算出测段内注满水的容纳体积，同时连杆还能够起到撑住第一塞体气囊的作用，避免气囊膨胀时挤占一部分测段体积而造成试验失误的问题。

15、(3)本发明在排气管里端连接竖立设置的导管，能够尽可能的将测段内的空气排出干净并使测段内充满水，提高了检测到的试验数据准确性。

技术特征：

1.地下水封洞库密封性测试装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的地下水封洞库密封性测试装置，其特征在于：所述第二塞体(3)为混凝土密封塞，或者所述第二塞体(3)为与第一塞体(2)相同的气囊。

3.根据权利要求2所述的地下水封洞库密封性测试装置，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求3所述的地下水封洞库密封性测试装置，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求3所述的地下水封洞库密封性测试装置，其特征在于：所述第二塞体(3)为气囊时，所述注气管(6)远离外界的一端依次穿过第一塞体(2)及测段(101)并插入第二塞体(3)内，所述注气管(6)位于第一塞体(2)及第二塞体(3)内的部分管壁上布设气孔用于充气。

6.根据权利要求1所述的地下水封洞库密封性测试装置，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的地下水封洞库密封性测试装置，其特征在于：所述连杆(8)两端沿洞库(1)轴向延伸，所述连杆(8)与第一塞体(2)的连接端设置在第一塞体(2)碰撞状态下的外壁与第二塞体(3)距离最近的位置上。

8.根据权利要求1所述的地下水封洞库密封性测试装置，其特征在于：所述排气管(5)设置在第一塞体(2)沿铅垂线靠近洞库(1)顶部的位置；所述注水管(4)设置在第一塞体(2)沿铅垂线靠近洞库(1)底部的位置。

9.根据权利要求8所述的地下水封洞库密封性测试装置，其特征在于，还包括：

10.地下水封洞库密封性测试方法，采用权利要求1至9任意一项所述的测试装置，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明提出了地下水封洞库密封性测试装置及测试方法，包括第一塞体及第二塞体，间隔设置在洞库内并用于封堵洞库；注水管及排气管，均穿置在第一塞体内；其中，至少第一塞体为气囊并在充气膨胀后封堵洞库，第一塞体与第二塞体封堵洞库后之间的间隔为测段；注水管及排气管的两端均穿过第一塞体分别插入测段以及与外界相连通，注水管用于从外界向测段内注水，排气管用于从测段内向外界排出空气；本发明采用气囊作为密封塞体，不仅能够有效的封堵洞库，而且通过充放气能够快速的进行拆装移动，有助于进行重复试验，也避免对洞库本身造成损伤，能够大幅降低试验失误率并提高测试准确性，试验操作难度及成本也相对较低。

技术研发人员：宋矿银,朱华,魏超锋,张斌,王伟一,马耀川,毛果,未洪雷,李志军,黄利成,王东瑞,谷家林,郝阳,王伟
受保护的技术使用者：北京东方新星勘察设计有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15