CN104316370A - 一种实验室重塑软黏土制备装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种实验室重塑软黏土制备装置，它解决了现有的实验室重塑软粘土制备装置密封性不好的问题。本实验室重塑软黏土制备装置包括排水管、储水箱、真空泵、连接管和排水箱，连接管与储水箱相连通，真空泵通过吸气管与储水箱相连通，排水管包括进水管和一集水管，每个进水管上均设有进水孔，排水箱内设有一连接件，连接件内端螺接在集水管内，连接件外端螺接在连接管另一端内，连接件内端与集水管之间设有密封圈一，连接件外端与连接管之间设有密封圈二，排水箱内可拆卸地连接有储泥室，储泥室和排水箱底部之间设有石砾，排水箱顶部连有将排水箱密封的密封板且两者之间设有密封结构。本实验室重塑软黏土制备装置具有密封性好的优点。

Description

一种实验室重塑软黏土制备装置

技术领域

本发明涉及一种重塑软黏土制备装置，特别是一种用于在实验室内重塑软黏土的制备装置。

背景技术

现有的海洋工程地质土性试验分析研究方法，主要为通过原位测试，或钻取得到海洋工程地质原状软黏土，带回实验室进行分析测试研究。但由于海洋现场环境的特殊性，原位测试有时很难实现，原状土样获取费用昂贵，特别是对于海洋软黏土，由于含水量大、强度低、触变性高等原因，获取不到原状土样。在这种情况下，取得海洋散装软黏土，模拟现场海洋地质状况，在实验室重塑软黏土，然后进行相关的试验分析研究，也是研究海洋工程地质特性的一种方法。

如中国专利库公开的一种实验室重塑海洋地基软粘土制备装置[申请号：CN200920109190.5；授权公开号：CN201464263U]，由排水箱、排水管网、抽水罐和真空泵构成；排水管网位于排水箱的内部底端，上面钻有平均分布的小孔，由排水箱底部两端的小孔与排水箱外的抽水软管连通，用连通螺丝连接，排水管网之间和上部填充石砾，石砾上面铺设有细砂，在细砂上面和排水箱箱体内壁之间铺设有无纺土工布，在无纺土工布内部填充泥浆，泥浆内部有表面包裹有无纺土工布的纵横隔板，包裹纵横隔板的无纺土工布与排水箱内表面的无纺土工布搭接，上面用柔性盖密封，抽水软管与抽水罐顶部的抽水阀门连接，在抽水罐顶部设有真空压力表和进气孔阀门，抽水罐顶部的抽气阀门与连接真空泵的抽气软管连接，抽水罐的底部设有排水阀门。

上述的制备装置中各零部件的连接并没有采用密封结构，导致重塑后的软黏土的质量偏低。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种密封效果好的实验室重塑软黏土制备装置。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种实验室重塑软黏土制备装置，包括排水管、储水箱、真空泵、连接管和顶部具有进料口的排水箱，所述的排水管位于排水箱内底壁上，所述的连接管一端与所述的储水箱相连通，所述的真空泵通过一吸气管与所述的储水箱相连通，其特征在于，所述的排水管包括若干进水管和一集水管，每个进水管上均设有若干进水孔且每个进水管均与所述的集水管相连通，所述的排水箱内设有一呈圆筒状的连接件，所述的连接件内端螺接在所述的集水管内，所述的连接件外端伸出所述的排水箱并螺接在所述的连接管另一端内，所述的连接件内端与所述的集水管内侧壁之间设有密封圈一，且所述的连接件外端与所述的连接管内侧壁之间设有密封圈二，所述的排水箱内侧壁上可拆卸地连接有由无纺布材料制成的储泥室，且所述的储泥室的形状与所述的排水箱相匹配，所述的储泥室和所述的排水箱底部之间填充有石砾，所述的排水箱顶部连接有将所述的进料口密封的密封板，且所述的密封板与所述的排水箱之间设有使两者连接密封的密封结构。

使用时，将储泥室连接在排水箱上，接着往储泥室内填充搅拌均匀、含水量大于100％的泥浆，接着通过密封板将排水箱密封并通过密封结构使排水箱在密封板的作用下始终保持密封，避免在工作时排水箱与外部环境接触软黏土重塑质量，然后真空泵启动，使得储泥室内的水和空气通过进水孔进入到进水管内，然后汇聚到集水管内，接着通过连接件进入到储水箱内，通过观察储水箱内的气压及水压变化，来预估储泥室内的重塑软黏土的含水量是否达到所要求的；当重塑完成后，只需将储泥室拆卸下来即可。

当重塑软黏土时，通过设置密封结构、密封圈一及密封圈二，使排水箱始终能够保持密封从而杜绝与外部环境的接触，从而提高重塑后的软黏土的质量。

在上述的实验室重塑软黏土制备装置中，所述的密封板通过若干螺钉可拆卸地与所述的排水箱相连，所述的密封板外侧壁上具有环形凸肩，所述的密封结构包括连接在所述的环形凸肩内侧壁上的密封垫，所述的密封垫与所述的排水箱顶部相贴靠。

密封板通过若干螺钉与排水箱相连，具有结构简单、连接牢靠的优点；通过设置密封垫使密封板与排水箱顶部之间的连接始终保持密封，且在若干螺钉的作用下，密封垫会在环形凸肩内侧壁和排水箱顶壁的作用下发生形变，从而增强密封板与排水箱连接的密封性，继而提高重塑后的软黏土的质量。

在上述的实验室重塑软黏土制备装置中，所述进料口包括一为圆柱面的内侧壁，所述的密封板内侧具有凸出的且呈环状的连接部，且所述的连接部包括一为圆柱面的外侧壁，所述的连接部的外径与所述的进料口的口径相匹配。

通过设置均为圆柱面的连接部外侧壁和进料口内侧壁且连接部外径和进料口内径相匹配，对密封板将进料口密封时起到导向及定位作用，使得密封板能够更加稳定及顺畅地将进料口密封，同时，使密封板与排水箱的连接更加稳定，从而保证密封板与排水箱之间连接的密封性。

作为另一种方案，在上述的实验室重塑软黏土制备装置中，所述的密封板内侧具有凸出的且呈环状的连接部，所述的连接部外缘上设有环形凹槽，所述的密封结构包括位于所述的环形凹槽内的0型密封圈，所述的0型密封圈的外周面与所述的进料口内侧壁相抵靠。

通过在连接部与进料口之间设置0型密封圈，使密封板与排水箱之间的连接保持密封，从而保障了重塑后的软黏土的质量。

进一步优化，连接部的外径与进料口的口径相匹配，使得0型密封圈在连接部外侧壁和进料口内侧壁的挤压下发生形变，从而使0型密封圈与进料口内侧壁紧密接触，从而进一步加强密封板与排水箱之间的连接的密封性，继而进一步提高了重塑后的软黏土的质量。

在上述的实验室重塑软黏土制备装置中，所述的连接件内端外缘上具有环形卡槽一，所述的密封圈一位于所述的环形卡槽一内且所述的密封圈一的外周面与所述的集水管内侧壁相抵。

通过在连接件内端外侧和集水管内侧壁之间设置密封圈一，使得两者之间的连接保持密封，从而使排水箱在重塑时始终保持密封；

进一步优化，由于连接件内端螺纹连接在集水管内，即连接件外径与集水管内径相匹配，使得密封圈一在连接件外缘和集水管内缘的作用下发生形变并与集水管内缘紧密接触，从而进一步加强排水箱在重塑时的密封性能，从而进一步提高了重塑后的软黏土的质量。

在上述的实验室重塑软黏土制备装置中，所述的连接件外端外缘上具有环形卡槽二，所述的密封圈二位于所述的环形卡槽二内且所述的密封圈二的外周面与所述的连接管内侧壁相抵。

通过在连接件外端外侧和连接管内侧壁之间设置密封圈二，使得两者之间的连接保持密封，从而使排水箱在重塑时始终保持密封；

进一步优化，由于连接件外端螺纹连接在连接管内，即连接件外径与连接管内径相匹配，使得密封圈二在连接件外缘和连接管内缘的作用下发生形变并与连接管内缘紧密接触，从而进一步加强排水箱在重塑时的密封性能，从而进一步提高了重塑后的软黏土的质量。

在上述的实验室重塑软黏土制备装置中，所述的储泥室外侧壁上连接有公魔术贴，所述的排水箱内侧壁上对应连接有母魔术贴，且所述的储泥室通过公魔术贴和母魔术贴的贴合固定在所述的排水箱内。

通过公魔术贴和母魔术贴的贴合使储泥室可拆卸的固定在排水箱内，方便了重塑后的软黏土的取拿。

在上述的实验室重塑软黏土制备装置中，所述的储泥室外侧壁上连接有公按扣，所述的排水箱内侧壁上对应连接有母按扣，且所述的储泥室通过公按扣和母按扣的扣合固定在所述的排水箱内。

通过公按扣和母按扣的扣合使储泥室可拆卸的固定在排水箱内，方便了重塑后的软黏土的取拿。

与现有技术相比，本实验室重塑软黏土制备装置具有以下优点：

1、当重塑软黏土时，通过设置密封结构、密封圈一及密封圈二，使排水箱始终能够保持密封从而杜绝与外部环境的接触，从而进一步提高重塑后的软黏土的质量。

2、通过设置连接部的外径与进料口的口径相匹配，使得0型密封圈在连接部外侧壁和进料口内侧壁的挤压下发生形变，从而使0型密封圈与进料口内侧壁紧密接触，从而进一步加强密封板与排水箱之间的连接的密封性，继而进一步提高了重塑后的软黏土的质量。

3、通过设置环形卡槽一来安装密封圈一；设置环形卡槽二来放置卡槽二，在连接件旋入到连接管或集水管内时，密封圈一或密封圈二始终能够与集水管内侧壁或连接管内侧壁相抵靠的旋入，使得连接件与集水管之间和连接件与连接管之间的连接始终保持密封，从而进一步加强排水箱在重塑时的密封性能，继而进一步提高了重塑后的软黏土的质量。

附图说明

图1是本实验室重塑软黏土制备装置的剖视结构示意图；

图2是图1中A处的放大结构示意图；

图3是图1中B处的放大结构示意图；

图4是排水管的立体结构示意图。

图中，1、排水管；1a、进水管；1a1、进水孔；1b、集水管；2、储水箱；3、真空泵；4、连接管；5、排水箱；5a、进料口；6、石砾；7、密封板；7a、环形凸肩；7b、连接部；8、储泥室；9、公魔术贴；10、母魔术贴；11、螺钉；12、密封垫；13、连接件；13a、环形卡槽一；13b、环形卡槽二；14、密封圈一；15、密封圈二；16、真空压力表；17、吸气管。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1所示，本实验室重塑软黏土制备装置包括排水管1、储水箱2、真空泵3、连接管4、排水箱5、石砾6、密封板7等组成。

其中，排水箱5呈方形且内部具有空腔，排水箱5顶部具有进料口5a，用于方便放入泥浆原料或其他零部件。

排水管1放置在排水箱5内且位于排水箱5底部，在本实施例中，如图4所示，排水管1包括若干根进水管1a和一根集水管1b，且进水管1a和集水管1b均呈圆筒状。

每根进水管1a上均设有若干个进水孔1a1，且每个进水管1a分别与同一集水管1b相连通，使得进入到进水管1a内的空气和水能够汇聚到集水管1b内。进一步优化，若干根进水管1a相互平行设置，使整个排水箱5的结构更加紧凑。

如图1、图2及图3所示，排水箱5内可拆卸的连接有储泥室8。具体来说，储泥室8由无纺布材料制成，且当储泥室8设于排水箱5内时，储泥室8的形状与排水箱5内侧壁形状相匹配。在本实施例中，储泥室8外侧壁上连接有公魔术贴9，排水箱5内侧壁上连接有母魔术贴10，且储泥室8通过公魔术贴9和母魔术贴10的贴合可拆卸的固定在排水箱5内，方便了重塑后的软黏土的取拿。

石砾6填充在排水箱5内底壁和储泥室8之间，且此时，排水管1位于石砾6内。

密封板7可拆卸地连接在排水箱5顶部且密封板7能够将进料口5a完全密封。如图1和图3所示，密封板7呈圆盘状且该密封板7通过若干螺钉11固定在排水箱5顶部，且密封板7与排水箱5之间设有使两者密封的密封结构。

在本实施例中，密封板7外侧壁上具有环形凸肩7a，密封结构包括连接在环形凸肩7a内侧壁上的密封垫12，密封垫12与排水箱5顶部相贴靠，使密封垫12与排水箱5之间的连接始终保持密封，且在若干螺钉11的作用下，密封板7具有与排水箱5顶部相抵的趋势，使得密封垫12在环形凸肩7a内侧壁和排水箱5顶壁的作用下发生形变，从而增强密封板7与排水箱5连接的密封性，继而提高重塑后的软黏土的质量。

进一步优化，进料口5a包括一为圆柱面的内侧壁，密封板7内侧具有凸出的且呈环状的连接部7b，且连接部7b包括一为圆柱面的外侧壁，连接部7b的外径与进料口5a的口径相匹配，对密封板7将进料口5a密封时起到导向及定位作用，使得密封板7能够更加稳定及顺畅地将进料口5a密封，同时，使密封板7与排水箱5的连接更加稳定，从而保证密封板7与排水箱5之间连接的密封性。

储水箱2呈方形且由透明塑料材料制成，方便使用者观察储水箱2内部变化。该储水箱2顶部连接有连接管4且储水箱2通过连接管4与排水箱5相连通。具体来说，排水箱5内还设有一呈圆筒状的连接件13，该连接件13内端螺接在集水管1b内，且连接件13外端伸出排水箱5并螺接在连接管4另一端内。

进一步优化，连接件13内端外缘上具有环形卡槽一13a，密封圈一14位于环形卡槽一13a内且密封圈一14的外周面与集水管1b内侧壁相抵；连接件13外端外缘上具有环形卡槽二13b，密封圈二15位于环形卡槽二13b内且密封圈二15的外周面与连接管4内侧壁相抵。

如图1所示，储水箱2顶部还设有真空压力表16，储水箱2一侧连接有吸气管17，且该吸气管17另一端与真空泵3相连。

使用时，将储泥室8通过公魔术贴9和母魔术贴10的贴合连接在排水箱5上，接着往储泥室8内填充搅拌均匀、含水量大于100％的泥浆，接着通过密封板7将排水箱5密封并通过密封结构使排水箱5在密封板7的作用下始终保持密封，然后真空泵3启动，使得储泥室8内的水和空气通过进水孔1a1进入到进水管1a内，然后汇聚到集水管1b内，接着通过连接件13进入到储水箱2内，通过观察储水箱2内的气压及水位变化，来预估储泥室8内的重塑软黏土的含水量是否达到所要求的；当重塑完成后，只需将储泥室8拆卸下来即可。

实施例二

本实施例二同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：连接部7b外缘上设有环形凹槽，密封结构包括位于环形凹槽内的0型密封圈，0型密封圈的外周面与进料口5a内侧壁相抵靠。

实施例三

本实施例三同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：所述的储泥室8外侧壁上连接有公按扣，所述的排水箱5内侧壁上对应连接有母按扣，且所述的储泥室8通过公按扣和母按扣的扣合固定在所述的排水箱5内。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种实验室重塑软黏土制备装置，包括排水管、储水箱、真空泵、连接管和顶部具有进料口的排水箱，所述的排水管位于排水箱内底壁上，所述的连接管一端与所述的储水箱相连通，所述的真空泵通过一吸气管与所述的储水箱相连通，其特征在于，所述的排水管包括若干进水管和一集水管，每个进水管上均设有若干进水孔且每个进水管均与所述的集水管相连通，所述的排水箱内设有一呈圆筒状的连接件，所述的连接件内端螺接在所述的集水管内，所述的连接件外端伸出所述的排水箱并螺接在所述的连接管另一端内，所述的连接件内端与所述的集水管内侧壁之间设有密封圈一，且所述的连接件外端与所述的连接管内侧壁之间设有密封圈二，所述的排水箱内侧壁上可拆卸地连接有由无纺布材料制成的储泥室，且所述的储泥室的形状与所述的排水箱相匹配，所述的储泥室和所述的排水箱底部之间填充有石砾，所述的排水箱顶部连接有将所述的进料口密封的密封板，且所述的密封板与所述的排水箱之间设有使两者连接密封的密封结构。

2.根据权利要求1所述的一种实验室重塑软黏土制备装置，其特征在于，所述的密封板通过若干螺钉可拆卸地与所述的排水箱相连，所述的密封板外侧壁上具有环形凸肩，所述的密封结构包括连接在所述的环形凸肩内侧壁上的密封垫，所述的密封垫与所述的排水箱顶部相贴靠。

3.根据权利要求2所述的一种实验室重塑软黏土制备装置，其特征在于，所述进料口包括一为圆柱面的内侧壁，所述的密封板内侧具有凸出的且呈环状的连接部，且所述的连接部包括一为圆柱面的外侧壁，所述的连接部的外径与所述的进料口的口径相匹配。

4.根据权利要求1所述的一种实验室重塑软黏土制备装置，其特征在于，所述的密封板内侧具有凸出的且呈环状的连接部，所述的连接部外缘上设有环形凹槽，所述的密封结构包括位于所述的环形凹槽内的O型密封圈，所述的O型密封圈的外周面与所述的进料口内侧壁相抵靠。

5.根据权利要求3或4所述的一种实验室重塑软黏土制备装置，其特征在于，所述的连接件内端外缘上具有环形卡槽一，所述的密封圈一位于所述的环形卡槽一内且所述的密封圈一的外周面与所述的集水管内侧壁相抵。

6.根据权利要求5所述的一种实验室重塑软黏土制备装置，其特征在于，所述的连接件外端外缘上具有环形卡槽二，所述的密封圈二位于所述的环形卡槽二内且所述的密封圈二的外周面与所述的连接管内侧壁相抵。

7.根据权利要求6所述的一种实验室重塑软黏土制备装置，其特征在于，所述的储泥室外侧壁上连接有公魔术贴，所述的排水箱内侧壁上对应连接有母魔术贴，且所述的储泥室通过公魔术贴和母魔术贴的贴合固定在所述的排水箱内。

8.根据权利要求6所述的一种实验室重塑软黏土制备装置，其特征在于，所述的储泥室外侧壁上连接有公按扣，所述的排水箱内侧壁上对应连接有母按扣，且所述的储泥室通过公按扣和母按扣的扣合固定在所述的排水箱内。