CN103422532B - 用于渗透仪的循环供水系统及带有循环供水系统的渗透仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于渗透仪的循环供水系统及带有循环供水系统的渗透仪，循环供水系统包括供水桶、储水池、外接水源、水泵和连接管路，在供水桶的底部设置有用于给渗透仪供水的出水软管、与储水池连接的溢水软管和与外接水源连接的进水软管，溢水软管从供水桶的底部伸向供水桶的上半部，比供水桶中出水软管管口和进水软管管口的位置高；外接水源通过三通与供水桶和储水池相连，在三通连接的三条连接管路上分别设置有阀门，在出水软管的出水口也设置有阀门，在三通与储水池连接的管路上设置有水泵。带有上述结构的渗透仪，试验成果的精准度、可靠性大大提升，节水、节能、环保，使试验过程中的水循环利用，节约了大量的水资源。

Description

用于渗透仪的循环供水系统及带有循环供水系统的渗透仪

技术领域

本发明涉及循环供水系统及渗透仪，具体说，是一种用来完成砂砾料、碎石土、防渗土料渗透破坏试验的用于渗透仪的循环供水系统及带有循环供水系统的渗透仪。

背景技术

渗透破坏是岩土体在地下水渗透力（动水压力）的作用下，部分颗粒或整体发生移动，引起岩土体的变形和破坏的作用和现象。渗流问题是影响土石坝稳定的重要因素，因此在坝工设计与建设中渗流问题被引起广泛关注。

现有粗料渗透仪主要存在以下问题：主体为铁质材料，试样破坏过程无法从侧面、只能从试样顶部观察到；仪器分两层，会有渗水、漏压情况出现，导致试样底部可能在一个压力不均匀的情况下接受水流，与工程实际存在差距；主体部分出水口为水平，再加上铁的锈蚀，导致出水不畅；没有加荷设备，这将导致流土破坏形式的试样在水的作用下体积膨胀而提前破坏的现象；测压管数量及分布不满足规程规范要求；供水系统简陋，直接由水龙头连接管子再把管子放在水桶中，试验过程中水资源浪费严重，无水循环系统；排水系统混乱，基本都是在地下挖一水槽或水直接排放在地板上；没有系统化、一体化设计，多是单个仪器，工作效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构简单，节水、节能、环保的用于渗透仪的循环供水系统及带有循环供水系统的渗透仪。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于渗透仪的循环供水系统，包括供水桶、储水池、外接水源、水泵和连接管路，在供水桶的底部设置有用于给渗透仪供水的出水软管、与储水池连接的溢水软管和与外接水源连接的进水软管，溢水软管从供水桶的底部伸向供水桶的上半部，比供水桶中出水软管管口和进水软管管口的位置高；外接水源通过三通与供水桶和储水池相连，在三通连接的三条连接管路上分别设置有阀门，在出水软管的出水口也设置有阀门，在三通与储水池连接的管路上设置有水泵。

所述储水池进水的溢水软管和与水泵连接的出水管都设置在储水池侧壁的下部。

所述供水桶顶部设置有提拉部件。

一种带有上述的循环供水系统的渗透仪，包括盛放测试试样的透明的试样筒，安装在试样筒顶部、底部的上法兰和下法兰；在下法兰上设置有底座，底座上设置进出水口，进出水口与循环供水系统的出水软管连接；安放试样的下透水板通过多根支持棒放置在底座上；在上法兰上安装有带有加载机构的顶盖，所述顶盖中心设置有贯通孔，贯通孔中插入一T字型的压杆，通过位于顶盖上下两侧的套在压杆上两个o型圈控制压杆的位置，压杆的底部压在上透水板上，位于顶盖上部的压杆的横梁的两端分别设置有贯通孔，两根螺杆一端固定在顶盖上，另一端穿过横梁上的贯通孔，通过位于横梁上部拧在螺杆上的螺母控制压杆的顶压上透水板的压力；在试样筒的侧壁由上而下设置有五个测压孔，最下方的测压孔位于下透水板的下方，每个测压孔与一根测压管相连；在试样筒的上部侧壁设置有测水流量的出水口。

所述测水流量的出水口向下倾斜7-8度的角度。

所述上透水板为带有“米”字的圆环。

所述上透水板为布满均匀的透水孔的圆盘。

所述下透水板的支持棒高度为15-18cm。

还设置有排水槽，连接在进出水口的出水软管上设置有旁路与排水槽相通，在储水池的侧壁上部设置有溢水管，储水池的侧壁上部的溢水管与排水槽相通，所述储水池进水的溢水软管和与水泵连接的出水管都设置在储水池侧壁的下部。

本发明的有益效果是：解决了渗透破坏试验仪一直存在的众多问题；试验成果的精准度、可靠性大大提升；节水、节能、环保；可以用于水电行业及其他相关行业的渗透破坏试验中；可以带来巨大的经济效益。

附图说明

图1是本发明的用于渗透仪的循环供水系统的结构示意图；

图2是本发明的带有循环供水系统的渗透仪的结构示意图；

图3是本发明带有加载机构的顶盖的结构示意图；

图4是本发明上透水板的一种结构示意图；

图5是本发明上透水板的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图1所示，本发明的用于渗透仪的循环供水系统，包括供水桶12、储水池14、外接水源7、水泵15和连接管路，在供水桶12的底部设置有用于给渗透仪供水的出水软管11、与储水池14连接的溢水软管9和与外接水源7连接的进水软管10，溢水软管9从供水桶12的底部伸向供水桶12的上半部，比供水桶12中出水软管11管口和进水软管10管口的位置高；外接水源7通过三通与供水桶12和储水池14相连，在三通连接的三条连接管路上分别设置有阀门，在出水软管11的出水口也设置有阀门，在三通与储水池14连接的管路上设置有水泵15。

所述储水池进水的溢水软管9和与水泵15连接的出水管都设置在储水池侧壁的下部。

所述供水桶12顶部设置有提拉部件18。

如图2、3所示，本发明带有上述的循环供水系统的渗透仪，包括盛放测试试样的透明的试样筒20，安装在试样筒20顶部、底部的上法兰和下法兰；在下法兰上设置有底座19，底座19上设置进出水口6，进出水口6与循环供水系统的出水软管11连接；安放试样5的下透水板4通过多根支持棒21放置在底座19上；在上法兰上安装有带有加载机构的顶盖17，所述顶盖17中心设置有贯通孔，贯通孔中插入一T字型的压杆22，通过位于顶盖17上下两侧的套在压杆22上两个o型圈26控制压杆22的位置，压杆22的底部压在上透水板23上，位于顶盖17上部的压杆22的横梁的两端分别设置有贯通孔，两根螺杆24一端固定在顶盖17上，另一端穿过横梁上的贯通孔，通过位于横梁上部拧在螺杆24上的螺母25控制压杆22的顶压上透水板23的压力；在试样筒20的侧壁由上而下设置有五个测压孔2，最下方的测压孔位于下透水板4的下方，每个测压孔2与一根测压管3相连；在试样筒20的上部侧壁设置有测水流量的出水口1。

所述测水流量的出水口1向下倾斜7-8度的角度。

所述下透水板4的支持棒21高度为15-18cm。

另外，还可以设置有排水槽8，连接在进出水口6的出水软管11上设置有旁路31与排水槽8相通，在储水池的侧壁上部设置有溢水管16，储水池的侧壁上部的溢水管16与排水槽8相通，所述储水池进水的溢水软管9和与水泵15连接的出水管都设置在储水池侧壁的下部。

如图4所示，所述上透水板23为带有“米”字的圆环。

如图5所示，所述上透水板23为布满均匀的透水孔的圆盘。

在试样筒20侧壁设计有5个测压管，两端的测压管是测定试验水头差的，其余三个是确保了试样饱和时能排除试样内滞留的气体和有助于观察试样饱和程度。试样完全饱和后在水流量出口1测定水流量，进行试验。当试样破坏形式为流土破坏时，在试样上部加上带有加载机构的顶盖17，上透水板23设计两种形式，用于不同密度的土样。

下透水板4的支持棒21高度为15-18cm，可以缓解和减小试样底部所受的水压并使试样底部所受的水压均匀。

排水槽8由圆形管道切割制成了，并将其牢固地固定在地面上。

下面对本发明的使用过程进行更详细说明：

如图1所示，本发明用于渗透仪的循环系统，包括外接水源7、供水桶12、水泵15、储水池14、溢水软管9、进水软管10、出水软管11，试验过程中打开外接水源7和阀门29、30，水由进水软管10进入供水桶12，由溢水软管溢出到储水池14，当水达到试验所需用水量时，关闭外接水源7，打开水泵15将储水池14的水通过进水软管10抽到供水桶，使水循环利用。

如图2所示，本发明的带有循环系统的渗透仪的工作过程如下，在试验前，将供水桶12吊到最高处打开所有的阀门排尽所有管道内的气体，关闭阀门，将供水桶12降至到与下透水板4的位置相平。在进行试验过程中，将由支撑棒21支撑的下透水板4装入试样筒20，按试验所需密度要求制好试样5，打开外接水源7，阀门13、29、30，水由进水软管10进入供水桶12，一部分水由出水软管11流出，通过进出水口6进入仪器透过下透水板4对试样进行饱和，另一部分水由溢水软管溢出到储水池14，一级一级提升水头即供水桶12，当水达到试验所需用水量时，关闭外接水源7，打开静音水泵15将储水池14的水通过进水软管10抽到供水桶，使水循环利用。当试样饱和到每一个测压孔2的位置时，排尽相应测压管3的气体将其与测压孔2连接。当初步判断为流土破坏形式时，试样饱和后在上法兰上部加上带有加载机构的顶盖17，根据试样5密度大小选用“不同的上透水板23，将T字型压杆22与上透水板23中心接触，用螺母25将其固定，最后用弓字形扣件27将其固定在上法兰上。直到试样饱和完全，水由测水流量出水口1流出，稳定后，进行测试。再一级一级提升水头，观察试验现象，测出渗透系数、临界坡降和破坏坡降。试验结束后，关闭水泵15，阀门29、30，打开阀门13、28将供水桶12和试样筒20里的废水排到排水槽8中，最终排到公共下水道。

另外，本发明的用于渗透仪的循环系统，既可单独对一台渗透仪供水，也可以同时对多台渗透仪供水，每一台渗透仪都有各自的水循环系统，通过总阀门和各自的阀门来控制同时或单独使用仪器，起到了节水、节能的效果。可见本发明节约了大量的水资源，节能、环保，设计合理，满足室内试样测试。

以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。

Claims (6)

1.一种带有循环供水系统的渗透仪，其特征在于，包括盛放测试试样的透明的试样筒(20)，安装在试样筒(20)顶部、底部的上法兰和下法兰；在下法兰上设置有底座(19)，底座(19)上设置进出水口(6)，进出水口(6)与循环供水系统的出水软管(11)连接；安放试样(5)的下透水板(4)通过多根支持棒(21)放置在底座(19)上；在上法兰上安装有带有加载机构的顶盖(17)，所述顶盖(17)中心设置有贯通孔，贯通孔中插入一T字型的压杆(22)，通过位于顶盖(17)上下两侧的套在压杆(22)上两个o型圈(26)控制压杆(22)的位置，压杆(22)的底部压在上透水板(23)上，位于顶盖(17)上部的压杆(22)的横梁的两端分别设置有贯通孔，两根螺杆(24)一端固定在顶盖(17)上，另一端穿过横梁上的贯通孔，通过位于横梁上部拧在螺杆(24)上的螺母(25)控制压杆(22)的顶压上透水板(23)的压力；在试样筒(20)的侧壁由上而下设置有五个测压孔(2)，最下方的测压孔位于下透水板(4)的下方，每个测压孔(2)与一根测压管(3)相连；在试样筒(20)的上部侧壁设置有测水流量的出水口(1)；

所述循环供水系统，包括供水桶(12)、储水池(14)、外接水源(7)、水泵(15)和连接管路，在供水桶(12)的底部设置有用于给渗透仪供水的出水软管(11)、与储水池(14)连接的溢水软管(9)和与外接水源(7)连接的进水软管(10)，溢水软管(9)从供水桶(12)的底部伸向供水桶(12)的上半部，比供水桶(12)中出水软管(11)管口和进水软管(10)管口的位置高；外接水源(7)通过三通与供水桶(12)和储水池(14)相连，在三通连接的三条连接管路上分别设置有阀门，在出水软管(11)的出水口也设置有阀门，在三通与储水池(14)连接的管路上设置有水泵(15)。

2.根据权利要求1所述的带有循环供水系统的渗透仪，其特征在于，所述测水流量的出水口(1)向下倾斜7-8度的角度。

3.根据权利要求1所述的带有循环供水系统的渗透仪，其特征在于，所述上透水板(23)为带有“米”字的圆环。

4.根据权利要求1所述的带有循环供水系统的渗透仪，其特征在于，所述上透水板(23)为布满均匀的透水孔的圆盘。

5.根据权利要求1所述的带有循环供水系统的渗透仪，其特征在于，所述下透水板(4)的支持棒(21)高度为15-18cm。

6.根据权利要求1所述的带有循环供水系统的渗透仪，其特征在于，还设置有排水槽(8)，连接在进出水口(6)的出水软管(11)上设置有旁路(31)与排水槽(8)相通，在储水池的侧壁上部设置有溢水管(16)，储水池的侧壁上部的溢水管(16)与排水槽(8)相通，所述储水池进水的溢水软管(9)和与水泵(15)连接的出水管都设置在储水池侧壁的下部。