CN205404362U - 一种便于换样、装样的达西渗透实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种便于换样、装样的达西渗透实验装置，包括竖直设置于试验台上的盛沙圆筒和稳压水箱，稳压水箱设置在盛沙圆筒的侧上方，且其底部通过支架安装在试验台上，稳压水箱底部设有连通其的出水管，出水管远离稳压水箱的一端由盛沙圆筒的底部连通盛沙圆筒，盛沙圆筒内设有底层隔沙板，盛沙圆筒内安装有渗滤筒，渗滤筒压覆在底层隔沙板上，盛沙圆筒的上端设有稳流仓，稳流仓底部设有连通其的溢水管，溢水管出水口正下方的试验台上设有测量杯；底层隔沙板和稳流仓之间的盛沙圆筒外壁上设有多个连通盛沙圆筒内部的测压管，测压管的远离盛沙圆筒的一端竖直向上设置。优点：结构简单，使用方便，换样、装样较为方便，节省人力物力。

Description

一种便于换样、装样的达西渗透实验装置

技术领域

本实用新型属于岩土工程土工试验领域，特别涉及一种用于测定土的渗透系数的便于换样、装样的达西渗透实验装置。

背景技术

土是多孔的粒状或片状材料的集合体，土颗粒之间存在大量的孔隙，而孔隙的分布是很不规则的。所谓渗透,就是液体在这种多孔介质中运动的现象,渗透系数是表达这一现象的定量指标,土的渗透性是由于骨架颗粒之间存在孔隙构成水的通道所至。土中孔隙率的运动和孔隙水压力的变化常常是影响土的各种力学性质及控制各种土工建筑物设计与施工的重要因素，所以通过测定土的渗透系数来研究其渗透性，对工程施工具有重要的指导意义。传统的渗透设备的是在盛样筒内设计特定的渗滤结构来达到实验的目的，常规的渗透仪器，装样、换样时需把仪器从试验台搬下，倒出原试样再装样，然而仪器上常连接有进水管、测压管及溢水管，这样很不方便；如果经常拆卸、安装这些水管，又很容易造成漏水，此外，对于砂砾石土这种粒径较大的土体，采用常规的渗透仪，装料较少，因此必须采用加大体积的渗透仪进行试验，这就增加了装料及捣实的难度；对于土体分层进行试验时，需多次进行装样、换样，更是困难，这就加大了操作人员的劳动强度，同时，延长了实验的过程，耗费大量人力物力，实验成本大大增加。

另外，传统的渗透仪需在测压管进水口处贴滤网，这样，砂土试样就容易进入测压管造成堵塞。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种便于换样、装样的达西渗透实验装置，有效的解决了传统的渗透设备的是在盛样筒内设计特定的渗滤结构来达到实验的目的，而对于砂砾石土这种粒径较大的土体，采用常规的渗透仪，装料较少，因此必须采用加大体积的渗透仪进行试验，这就增加了装料及捣实的难度；对于土体分层进行试验时，需多次进行装样、换样，更是困难，且在装样、换样时，需将整个盛样筒拆卸下来，将土样装好后再装配好，这就加大了操作人员的劳动强度，同时，延长了实验的过程，耗费大量人力物力，实验成本大大增加的缺陷。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种便于换样、装样的达西渗透实验装置，包括竖直设置于试验台上的盛沙圆筒和稳压水箱，上述稳压水箱设置在盛沙圆筒的侧上方，且其底部通过支架安装在试验台上，上述稳压水箱底部设有连通其的出水管，上述出水管远离稳压水箱的一端由盛沙圆筒的底部连通上述盛沙圆筒，上述盛沙圆筒内设有底层隔沙板，上述盛沙圆筒内安装有渗滤筒，上述渗滤筒压覆在底层隔沙板上，上述盛沙圆筒的上端设有稳流仓，上述稳流仓底部设有连通其的溢水管，上述溢水管出水口正下方的试验台上设有测量杯；

上述底层隔沙板和稳流仓之间的盛沙圆筒外壁上设有多个连通盛沙圆筒内部的测压管，多个上述测压管上下间隔并均匀分布，上述测压管的远离盛沙圆筒的一端竖直向上设置。

本实用新型的有益效果是：结构简单，使用方便，换样、装样较为方便，节省人力物力，降低了实验成本。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，上述渗滤筒的外周和底部均开有多个均匀分布的并贯穿其对应的侧壁或底壁的渗滤孔，上述渗滤筒内壁上贴覆设置有渗滤网层。

采用上述进一步方案的有益效果是设计合理，结构简单，使用方便。

进一步，上述渗滤筒的上端端口处对称设有两个手拉环。

采用上述进一步方案的有益效果是便于对渗滤筒进行拆卸，使用时，通过手拉环将渗滤筒向上提起，拿出即可。

进一步，上述渗滤筒的上端端口处压覆设置有上层隔沙板，上述上层隔沙板覆盖住上述渗滤筒的上端。

采用上述进一步方案的有益效果是防止实验过程中，因操作失误而使内部渗滤压力过大，而导致从渗滤筒的上端飞溅出土样。

进一步，上述测压管另一端的一侧竖直设有测量排，上述测量排固定在上述试验台上，上述测量排上设有压力标尺线。

采用上述进一步方案的有益效果是结构简单，使用方便，便于实验人员实时的监测盛沙圆筒内压力变化。

进一步，上述测压管设有3根。

采用上述进一步方案的有益效果是对盛沙圆筒内上、中、下处的液压进行有效监测。

进一步，上述出水管的另一端设置在上述盛沙圆筒的底部中心位置。

采用上述进一步方案的有益效果是保持盛沙圆筒底部的进水口水压稳定，保证实验的稳定。

进一步，上述出水管上设有流量调节阀。

采用上述进一步方案的有益效果是便于通过该流量调节阀调节出水量。

附图说明

图1为本实用新型的便于换样、装样的达西渗透实验装置的结构示意图；

图2为图1中A部分放大图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、试验台，2、盛沙圆筒，3、稳压水箱，4、渗滤筒，5、稳流仓，6、测量杯，7、测压管，8、上层隔沙板，9、测量排，21、底层隔沙板，31、出水管，41、渗滤孔，42、渗滤网层，43、手拉环，51、溢水管，311、流量调节阀。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例：如图1和2所示，本实施例的便于换样、装样的达西渗透实验装置包括竖直设置于试验台1上的盛沙圆筒2和稳压水箱3，上述稳压水箱3设置在盛沙圆筒2的侧上方，且其底部通过支架安装在试验台1上，上述稳压水箱3底部设有连通其的出水管31，上述出水管31远离稳压水箱3的一端由盛沙圆筒2的底部连通上述盛沙圆筒2，上述盛沙圆筒2内设有底层隔沙板21，上述盛沙圆筒2内活动安装有渗滤筒4，上述渗滤筒4压覆在底层隔沙板21上，上述盛沙圆筒2的上端设有稳流仓5，上述稳流仓5底部设有连通其的溢水管51，上述溢水管51下端的出水口正下方的试验台1上设有测量杯6；

上述底层隔沙板21和稳流仓5之间的盛沙圆筒2外壁上设有多个连通盛沙圆筒2内部的测压管7，多个上述测压管7上下间隔并均匀分布，上述测压管7的远离盛沙圆筒2的一端竖直向上设置。

上述的渗滤筒4采用金属材质制成，在实验过程中，只需将整个渗滤筒从盛沙圆筒2的上端端口处向上拿出，然后在拿出的渗滤筒4内进行装样或换样，完成后再讲整个渗滤筒4装入盛沙圆筒2内即可，操作比较简单，大大节省了人力物力，降低了实验成本，缩短了实验的周期。

一般的，在上述渗滤筒4的外周和底部均开有多个均匀分布的并贯穿其对应的侧壁或底壁的渗滤孔41，上述渗滤筒4内壁上贴覆设置有渗滤网层42，进入盛沙圆筒2的水货渗透液由稳压水箱3内输出，经出水管31由盛沙圆筒2的底部进入其内，对样本进行渗透。

在一些实施例中，上述渗滤筒4的上端端口处对称设有两个手拉环43，便于操作人员通过手拉环43向上提起整个渗滤筒4，操作较为方便。

在一些实施例中，上述渗滤筒4的上端端口处压覆设置有上层隔沙板8，上述上层隔沙板8覆盖住上述渗滤筒4的上端，有效的避免了当渗滤筒4内的液压过大时，使得在高压环境下，渗滤筒4内的土样由其顶部涌出影响实验的状况。

在一些实施例中，上述测压管7另一端的一侧竖直设有测量排9，上述测量排9固定在上述试验台1上，上述测量排9上设有与上述测压管7对应的压力标尺线，其结构较为简单，根据测压管7内的液体指对的压力标线读取测压管7内的液压，较为方便适用。

优选的，上述测压管7设有3根，且在盛沙圆筒2呈上、中、下间隔分布，可对盛沙圆筒2内的液压进行大范围的有效监测。

优选的，上述出水管31的另一端设置在上述盛沙圆筒2的底部中心位置，保持盛沙圆筒底部的进水口水压稳定，保证整个实验过程的稳定。

优选的，上述出水管31上设有流量调节阀311，便于对出水量进行调节。

本实用新型的达西渗透装置的工作原理为：

液体在空隙介质中流动时，由于土样介质具有粘性，在液体流动过程中会有液头流失，k为反应孔隙介质透水性能的一个综合系数，同时也和流体的物性(如粘滞性和重度等)有关，因此k值将会随着孔隙介质的不同而变化；对于同一介质，也因流体的不同而有差别，即使同一流体，当温度变化时重量和粘滞系数也有所变化，因而k值也有所变化。而达西渗透实验的目的就是确定渗透系数k。

实验过程中，具体操作如下：

第一步：将渗滤筒4由盛沙圆筒2内取出，之后在渗滤筒4内装好筛分好的土样；

第二步：记录已知数据，具体为，记录盛沙圆筒2的直径、相邻两根测压管之间的距离以及土样的粒径；

第三步：缓缓打开出水管31上的阀门，使稳压水箱3内的水流进入盛沙圆筒2内，并换换对渗滤筒4内的土样进行渗透，并逐步由其上端的上层隔沙板8溢出到稳流仓5内，并保持稳流仓5内具有一定深度的水深，多余的水流由溢水管51溢出，并用测量杯6接取，待水流稳定后，测量两个相邻的测压管7之间的压差，同步，通过测量杯6测得溢水管51的流量；

第四步：通过调节出水管31上的流量调节阀311，改变出水量，重复以上实验步骤；

第五步：对测量的结构进行数据处理、分析并计算。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种便于换样、装样的达西渗透实验装置，其特征在于：包括竖直设置于试验台(1)上的盛沙圆筒(2)和稳压水箱(3)，所述稳压水箱(3)设置在盛沙圆筒(2)的侧上方，且其底部通过支架安装在试验台(1)上，所述稳压水箱(3)底部设有连通其的出水管(31)，所述出水管(31)远离稳压水箱(3)的一端由盛沙圆筒(2)的底部连通所述盛沙圆筒(2)，所述盛沙圆筒(2)内设有底层隔沙板(21)，所述盛沙圆筒(2)内活动安装有渗滤筒(4)，所述渗滤筒(4)压覆在底层隔沙板(21)上，所述盛沙圆筒(2)的上端设有稳流仓(5)，所述稳流仓(5)底部设有连通其的溢水管(51)，所述溢水管(51)出水口正下方的试验台(1)上设有测量杯(6)；

所述底层隔沙板(21)和稳流仓(5)之间的盛沙圆筒(2)外壁上设有多个连通盛沙圆筒(2)内部的测压管(7)，多个所述测压管(7)上下间隔并均匀分布，所述测压管(7)的远离盛沙圆筒(2)的一端竖直向上设置。

2.根据权利要求1所述的一种便于换样、装样的达西渗透实验装置，其特征在于：所述渗滤筒(4)的外周和底部均开有多个均匀分布的并贯穿其对应的侧壁或底壁的渗滤孔(41)，所述渗滤筒(4)内壁上贴覆设置有渗滤网层(42)。

3.根据权利要求2所述的一种便于换样、装样的达西渗透实验装置，其特征在于：所述渗滤筒(4)的上端端口处对称设有两个手拉环(43)。

4.根据权利要求3所述的一种便于换样、装样的达西渗透实验装置，其特征在于：所述渗滤筒(4)的上端端口处压覆设置有上层隔沙板(8)，所述上层隔沙板(8)覆盖住所述渗滤筒(4)的上端。

5.根据权利要求4所述的一种便于换样、装样的达西渗透实验装置，其特征在于：所述测压管(7)另一端的一侧竖直设有测量排(9)，所述测量排(9)固定在所述试验台(1)上，所述测量排(9)上设有与所述测压管(7)对应的压力标尺线。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种便于换样、装样的达西渗透实验装置，其特征在于：所述测压管(7)设有3根。

7.根据权利要求1至5任一项所述的一种便于换样、装样的达西渗透实验装置，其特征在于：所述出水管(31)的另一端设置在所述盛沙圆筒(2)的底部中心位置。

8.根据权利要求1至5任一项所述的一种便于换样、装样的达西渗透实验装置，其特征在于：所述出水管(31)上设有流量调节阀(311)。