CN106680179B - 一种土工织物水平渗透仪 - Google Patents

Abstract

本发明属于土工仪器技术领域，尤其涉及一种土工织物水平渗透仪，包括渗透测量装置、除气水装置，所述除气水装置设置于渗透测量装置的左侧，所述渗透测量装置包括一级支撑台、渗透腔室、载物台、压块、支撑块，所述渗透腔室设置于一级支撑台的顶部，所述渗透腔室左侧的一级支撑台上设有入渗水容器，所述渗透腔室右侧的一级支撑台上设有出渗水容器，所述载物台设置于渗透腔室内的底部，所述压块设置于载物台的上方，所述压块的底部设有可使载物台插入的倒U型槽，该土工织物水平渗透仪可以在实验室内对土工织物的水平渗透性能进行测试，测试结果更加准确和稳定，同时具有结构简单，操作方便的优点。

Description

一种土工织物水平渗透仪

技术领域

本发明属于土工仪器技术领域，尤其涉及一种土工织物水平渗透仪。

背景技术

土工织物是用合成纤维纺织或经胶结、热压针刺等无纺工艺制成的土木工程用卷材，滤水型土工织物允许水通过，而阻止细粒土随水流失。渗透性是滤水型土工织物的重要水力学性能之一，直接影响到土工织物的应用方式及使用环境。由于土工织物种类繁多、性能不一，其渗透性往往采用现场试验的方式予以测试。土工织物渗透性的室内测试可提供更为准确、稳定的结果，因而具有积极意义。现有室内渗透特性测试装置多针对土体设计，鲜有针对土工织物设计。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述不足，提出一种土工织物水平渗透仪，可以在实验室内对土工织物的水平渗透性能进行测试，测试结果更加准确和稳定，同时具有结构简单，操作方便的优点。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案实现的：

一种土工织物水平渗透仪，包括渗透测量装置、除气水装置，所述除气水装置设置于渗透测量装置的左侧，所述渗透测量装置包括一级支撑台、渗透腔室、载物台、压块、支撑块，所述渗透腔室设置于一级支撑台的顶部，所述渗透腔室左侧的一级支撑台上设有入渗水容器，所述渗透腔室右侧的一级支撑台上设有出渗水容器；

所述载物台设置于渗透腔室内的底部，所述压块设置于载物台的上方，所述压块的底部设有可使载物台插入的倒U型槽，所述载物台的顶部设有土工织物，所述载物台前端壁和后端壁的底部分别设有凸台，所述压块底部的前端和后端分别设有两个弹簧，两个所述弹簧的底端分别与支撑块的顶部连接，所述支撑块的底部表面与凸台的顶部表面接触，所述压块上倒U型槽的顶壁与土工织物的上表面接触，所述压块的顶部中央部位设有一级定位圆柱，所述一级定位圆柱的外周套有压杆，所述压杆的顶部铰接有连杆；

所述出渗水容器的左侧壁顶部设有二级定位圆柱，所述二级定位圆柱的外周可转动的套有支撑杆，所述支撑杆设置于连杆的下方，所述支撑杆前端和后端的顶部分别设有一级支撑板，所述支撑杆上方的连杆内设有转轴，所述支撑杆前端的一级支撑板顶部内设有转轴，所述转轴从支撑杆前端的一级支撑板内穿出的一端穿过连杆并插于支撑杆后端的一级支撑板内，所述靠近支撑杆右侧壁的连杆底部铰接有一级螺杆，所述支撑杆右侧壁底部设有二级支撑板，所述二级支撑板上设有可使一级螺杆穿过的一级通孔，所述一级螺杆的底端从一级通孔内穿过，所述一级通孔上方和一级通孔下方的一级螺杆上分别螺纹连接有一级螺母；

所述入渗水容器的右侧外壁与压块的左侧壁接触，所述出渗水容器的左侧外壁与压块的右侧壁接触，所述入渗水容器的右侧壁和出渗水容器的左侧壁上分别设有可使水流穿过且与载物台宽度相同的矩形通孔。

进一步的，所述入渗水容器左侧的一级支撑台顶部设有二级螺杆，所述出渗水容器右侧的一级支撑台顶部设有三级螺杆，所述二级螺杆和三级螺杆上分别螺纹连接有二级螺母，所述二级螺母上方的二级螺杆和三级螺杆上分别套有三级支撑板，所述二级螺杆上的三级支撑板顶部设有上游容器，所述上游容器的底部设有与入渗水容器相通的上游进水管，所述三级螺杆上的三级支撑板顶部设有下游容器，所述下游容器的底部设有与出渗水容器相通的下游进水管，所述下游容器的顶部侧壁上设有下游出水管，所述下游出水管的底端从一级支撑台的底部穿出。

进一步的，所述入渗水容器和出渗水容器内分别设有带刻度的测压管，所述入渗水容器内的测压管顶部从入渗水容器的顶部穿出，所述出渗水容器内的测压管顶部从出渗水容器的顶部穿出。

进一步的，所述入渗水容器和出渗水容器的底部分别设有出水管，所述出水管的底端从一级支撑台的底部穿出，所述出水管上螺纹连接有密封盖，所述入渗水容器的左侧壁底部设有一级进水管。

进一步的，所述一级支撑台的下方设有集液槽。

进一步的，所述除气水装置包括真空泵、除气水箱，所述除气水箱的顶部设有二级进水管和气压入口，所述真空泵上设有除气管，所述除气管的一端穿过除气水箱顶部的左侧壁并伸进除气水箱内，所述除气管上设有除气过滤阀，所述除气水箱的底部连接有输水管，所述输水管上设有抽水泵。

进一步的，所述土工织物水平渗透仪还包括二级支撑台、供水罐，所述供水罐的一侧壁底部与输水管的一端连接，所述供水罐设置于二级支撑台的顶部，所述二级支撑台的底部设有至少两个二级支撑架，所述一级进水管远离入渗水容器的一端穿过供水罐的侧壁底部并伸进供水罐内，所述一级进水管上设有流量控制阀。

与现有技术相比，本发明产生的有益效果是：本发明通过压块底部设置的倒U型凹槽，使得水流只能沿土工织物的水平方向进行渗透，实现了对土工织物水平渗透性的测试功能，通过一级螺母和一级螺杆的螺纹连接，使得转动一级螺母时，可以使一级螺杆向上运动，从而使连杆推动压杆对压块进行施压，实现了对土工织物压紧的功能，操作方便，很容易更换土工织物试样，从而大幅度地提高了检测试验的工作效率，满足了持续检测土工织物水平渗透参数的需要，通过二级螺杆和三级螺杆上设置的二级螺母，使得上游容器和下游容器的高度可以进行调节，从而可以形成不同的水力梯度，可以在实验室内对土工织物的水平渗透性能进行测试，测试结果更加准确和稳定，具有结构简单，操作方便的优点。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

下面结合附图对本发明进一步说明：

图1为渗透测量装置的整体结构图；

图2为附图1中压块和载物台的结构图；

图3为除气水装置与渗透测量装置的连接图。

其中：1、一级支撑台；2、密封盖；3、出渗水容器；4、下游进水管；5、二级螺母；6、三级支撑板；7、下游容器；8、下游出水管；9、三级螺杆；10、测压管；11、一级螺母；12、二级支撑板；13、一级螺杆；14、一级支撑板；15、转轴；16、支撑杆；17、二级定位圆柱；18、连杆；19、压杆；20、一级定位圆柱；21、压块；22、二级螺杆；23、上游容器；24、入渗水容器；25、弹簧；26、支撑块；27、载物台；28、出水管；29、集液槽；30、土工织物；31、上游进水管；32、真空泵；33、除气过滤阀；34、除气管；35、二级进水管；36、除气水箱；37、气压入口；38、输水管；39、二级支撑架；40、二级支撑台；41、供水罐；42、一级进水管；43、流量控制阀。

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发明的土工织物水平渗透仪的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本发明形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本发明的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。

下面结合实施例对本发明做进一步说明：

如图1-3所示，本发明提供一种土工织物水平渗透仪，包括渗透测量装置、除气水装置，所述除气水装置设置于渗透测量装置的左侧，所述渗透测量装置包括一级支撑台1、渗透腔室、载物台27、压块21、支撑块26，所述渗透腔室设置于一级支撑台1的顶部，所述渗透腔室左侧的一级支撑台1上设有入渗水容器24，所述渗透腔室右侧的一级支撑台1上设有出渗水容器3；

所述载物台27设置于渗透腔室内的底部，所述压块21设置于载物台27的上方，所述压块21的底部设有可使载物台27插入的倒U型槽，所述载物台27的顶部设有土工织物30，所述载物台27前端壁和后端壁的底部分别设有凸台，所述压块21底部的前端和后端分别设有两个弹簧25，两个所述弹簧25的底端分别与支撑块26的顶部连接，所述支撑块26的底部表面与凸台的顶部表面接触，所述压块21上倒U型槽的顶壁与土工织物30的上表面接触，所述压块21的顶部中央部位设有一级定位圆柱20，所述一级定位圆柱20的外周套有压杆19，所述压杆19的顶部铰接有连杆18；

所述出渗水容器3的左侧壁顶部设有二级定位圆柱17，所述二级定位圆柱17的外周可转动的套有支撑杆16，所述支撑杆16设置于连杆18的下方，所述支撑杆16前端和后端的顶部分别设有一级支撑板14，所述支撑杆16前端的一级支撑板14顶部内设有转轴15，所述转轴15从支撑杆16前端的一级支撑板14内穿出的一端穿过连杆18并插于支撑杆16后端的一级支撑板14内，所述靠近支撑杆16右侧壁的连杆18底部铰接有一级螺杆13，所述支撑杆16右侧壁底部设有二级支撑板12，所述二级支撑板12上设有可使一级螺杆13穿过的一级通孔，所述一级螺杆13的底端从一级通孔内穿过，所述一级通孔上方和一级通孔下方的一级螺杆13上分别螺纹连接有一级螺母11；

所述入渗水容器24的右侧外壁与压块21的左侧壁接触，所述出渗水容器3的左侧外壁与压块21的右侧壁接触，所述入渗水容器24的右侧壁和出渗水容器3的左侧壁上分别设有可使水流穿过且与载物台27宽度相同的矩形通孔。

所述入渗水容器24左侧的一级支撑台1顶部设有二级螺杆22，所述出渗水容器3右侧的一级支撑台1顶部设有三级螺杆9，所述二级螺杆22和三级螺杆9上分别螺纹连接有二级螺母5，所述二级螺母5上方的二级螺杆22和三级螺杆9上分别套有三级支撑板6，所述二级螺杆22上的三级支撑板6顶部设有上游容器23，所述上游容器23的底部设有与入渗水容器24相通的上游进水管31，所述三级螺杆9上的三级支撑板6顶部设有下游容器7，所述下游容器7的底部设有与出渗水容器3相通的下游进水管4，所述下游容器4的顶部侧壁上设有下游出水管8，所述下游出水管8的底端从一级支撑台1的底部穿出。

所述入渗水容器24和出渗水容器3内分别设有带刻度的测压管10，所述入渗水容器24内的测压管10顶部从入渗水容器的顶部穿出，所述出渗水容器3内的测压管10顶部从出渗水容器3的顶部穿出。

所述入渗水容器24和出渗水容器3的底部分别设有出水管28，所述出水管28的底端从一级支撑台1的底部穿出，所述出水管28上螺纹连接有密封盖2，所述入渗水容器24的左侧壁底部设有一级进水管42。

所述一级支撑台1的下方设有集液槽29。

所述除气水装置包括真空泵32、除气水箱36，所述除气水箱36的顶部设有二级进水管35和气压入口37，所述真空泵32上设有除气管34，所述除气管34的一端穿过除气水箱36顶部的左侧壁并伸进除气水箱36内，所述除气管34上设有除气过滤阀33，所述除气水箱36的底部连接有输水管38，所述输水管38上设有抽水泵。

所述土工织物水平渗透仪还包括二级支撑台40、供水罐41，所述供水罐41的一侧壁底部与输水管38的一端连接，所述供水罐41设置于二级支撑台40的顶部，所述二级支撑台40的底部设有至少两个二级支撑架39，所述一级进水管42远离入渗水容器的一端穿过供水罐41的侧壁底部并伸进供水罐41内，所述一级进水管42上设有流量控制阀43。

该土工织物水平渗透仪的工作原理为：将浸过水的土工织物30放在载物台27上，将压块21放置在土工织物30上，首先使压杆19套在一级定位圆柱20上，转动二级支撑板12上方和下方的一级螺母11，使得一级螺杆13向上运动来使连杆18推动压杆19向下运动，对压块21进行施压，从而实现了对土工织物30施加载荷的作用，通过压块21底部设置的倒U型凹槽，使得水流只能沿土工织物30的水平方向进行渗透，实现了对土工织物30水平渗透性的测试功能，手动转动二级螺杆22和三级螺杆9上的二级螺母5，来调节上游容器23和下游容器7的高度，从而实现了水力梯度的调节，通过二级进水管35向除气水箱36内装入水，然后利用真空泵32和除气过滤阀33将除气水箱36内的水进行除气操作，除气后的水经过输水管38运送至供水罐41内，然后经一级进水管42传送至入渗水容器24内进行渗流，流量控制阀43可以调节流进入渗水容器24内流量的大小，当达到规定的水力梯度后，关掉流量控制阀43，当上游容器23内的水位与入渗水容器24内的测压管10水位一致，下游容器7内的水位与出渗水容器3内的测压管10水位一致后，施加指定载荷，同时打开流量控制阀43，进行水平渗透试验，渗流的水经下游容器7上的下游出水管8流出，待水流流动平稳后，拿秒表开始计时，在规定时间内将下游出水管流出的水装进量筒内，然后再进行计算，测试完成后，入渗水容器24和出渗水容器3内的水可以通过出水管28排到集液槽29内进行收集。

该土工织物水平渗透仪可以在实验室内对土工织物的水平渗透性能进行测试，测试结果更加准确和稳定，同时具有结构简单，操作方便的优点。

以上通过实施例对本发明的进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种土工织物水平渗透仪，其特征在于：包括渗透测量装置、除气水装置，所述除气水装置设置于渗透测量装置的左侧，所述渗透测量装置包括一级支撑台、渗透腔室、载物台、压块、支撑块，所述渗透腔室设置于所述一级支撑台的顶部，所述渗透腔室左侧的所述一级支撑台上设有入渗水容器，所述渗透腔室右侧的所述一级支撑台上设有出渗水容器；

所述载物台设置于所述渗透腔室内的底部，所述压块设置于所述载物台的上方，所述压块的底部设有可使所述载物台插入的倒U型槽，所述载物台的顶部设有土工织物，所述载物台的前端壁和后端壁的底部分别设有凸台，所述压块底部的前端和后端分别设有两个弹簧，两个所述弹簧的底端分别与所述支撑块的顶部连接，所述支撑块的底部表面与凸台的顶部表面接触，所述压块上的所述倒U型槽的顶壁与所述土工织物的上表面接触，所述压块的顶部中央部位设有一级定位圆柱，所述一级定位圆柱的外周套有压杆，所述压杆的顶部铰接有连杆；

所述出渗水容器的左侧壁顶部设有二级定位圆柱，所述二级定位圆柱的外周可转动的套有支撑杆，所述支撑杆设置于所述连杆的下方，所述支撑杆的前端和后端的顶部分别设有一级支撑板，所述支撑杆前端的一级支撑板顶部内设有转轴，所述转轴从所述支撑杆的前端的所述一级支撑板内穿出的一端穿过所述连杆并插于所述支撑杆的后端的所述一级支撑板内，靠近所述支撑杆的右侧壁的所述连杆的底部铰接有一级螺杆，所述支撑杆的右侧壁底部设有二级支撑板，所述二级支撑板上设有可使所述一级螺杆穿过的一级通孔，所述一级螺杆的底端从所述一级通孔内穿过，所述一级通孔上方和所述一级通孔下方的所述一级螺杆上分别螺纹连接有一级螺母；

所述入渗水容器的右侧外壁与所述压块的左侧壁接触，所述出渗水容器的左侧外壁与所述压块的右侧壁接触，所述入渗水容器的右侧壁和所述出渗水容器的左侧壁上分别设有可使水流穿过且与所述载物台宽度相同的矩形通孔。

2.根据权利要求1所述的一种土工织物水平渗透仪，其特征在于：所述入渗水容器左侧的一级支撑台顶部设有二级螺杆，所述出渗水容器右侧的一级支撑台顶部设有三级螺杆，所述二级螺杆和三级螺杆上分别螺纹连接有二级螺母，所述二级螺母上方的二级螺杆和三级螺杆上分别套有三级支撑板，所述二级螺杆上的三级支撑板顶部设有上游容器，所述上游容器的底部设有与入渗水容器相通的上游进水管，所述三级螺杆上的三级支撑板顶部设有下游容器，所述下游容器的底部设有与出渗水容器相通的下游进水管，所述下游容器的顶部侧壁上设有下游出水管，所述下游出水管的底端从一级支撑台的底部穿出。

3.根据权利要求1所述的一种土工织物水平渗透仪，其特征在于：所述入渗水容器和出渗水容器内分别设有带刻度的测压管，所述入渗水容器内的测压管顶部从入渗水容器的顶部穿出，所述出渗水容器内的测压管顶部从出渗水容器的顶部穿出。

4.根据权利要求1所述的一种土工织物水平渗透仪，其特征在于：所述入渗水容器和出渗水容器的底部分别设有出水管，所述出水管的底端从一级支撑台的底部穿出，所述出水管上螺纹连接有密封盖，所述入渗水容器的左侧壁底部设有一级进水管。

5.根据权利要求1所述的一种土工织物水平渗透仪，其特征在于：所述一级支撑台的下方设有集液槽。

6.根据权利要求1所述的一种土工织物水平渗透仪，其特征在于：所述除气水装置包括真空泵、除气水箱，所述除气水箱的顶部设有二级进水管和气压入口，所述真空泵上设有除气管，所述除气管的一端穿过除气水箱顶部的左侧壁并伸进除气水箱内，所述除气管上设有除气过滤阀，所述除气水箱的底部连接有输水管，所述输水管上设有抽水泵。

7.根据权利要求1或4所述的一种土工织物水平渗透仪，其特征在于：所述土工织物水平渗透仪还包括二级支撑台、供水罐，所述供水罐的一侧壁底部与输水管的一端连接，所述供水罐设置于二级支撑台的顶部，所述二级支撑台的底部设有至少两个二级支撑架，所述一级进水管远离入渗水容器的一端穿过供水罐的侧壁底部并伸进供水罐内，所述一级进水管上设有流量控制阀。