CN207557065U - 一种透水路面渗透系数原位检测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种透水路面渗透系数原位检测仪，它解决了现有技术中透水路面原位检测的精度不高、检测效率较低的问题，具有能够快速测得透水路面的渗透系数、能够避免因透水路面吸水造成测量误差、防止水测漏的效果；其技术方案为：包括供水装置和套设在一起的内管和外管，所述内管和外管的内壁设有水位传感器；所述供水装置包括水箱，水箱中设有分别与内管、外管对应的水管；所述水位传感器和水泵连接控制器。
Description
技术领域
本实用新型涉及土木工程领域，尤其涉及一种透水路面渗透系数原位检测仪。
背景技术
透水路面也称为多孔路面，包括透水砖路面和透水混凝土路面等，在粗集料骨架内部有大量的贯通性孔隙使得路面具有良好的透水性能，能够快速让大量的雨水渗入地下，从而有效减小或消除城市暴雨洪涝灾害。然而，由于降雨产生的地表径流中含有的大量悬浮颗粒(如泥砂、碎屑等)，这些矿物或有机细颗粒会随水流不断进入透水材料孔隙，造成孔隙堵塞，透水材料及基层渗透性能不断降低，导致透水路面难以发挥排水功能，渗透系数不断降低，最终演变成非透水路面，使用寿命缩短，增大了城市洪涝和冻融灾害发生的可能性。
虽然可以通过在降雨过程中或降雨后，立即对路面表面积水情况进行目测的方式估计透水路面的透水性能，在实际中，大多采用对某一块透水性路面连续监测(通常超过几年时间)其透水系数的变化评估其透水能力。
因此需要有一种监测透水路面渗透系数变化的仪器，可以对路面进行长期的原位测量，来反映和评估透水路面的透水能力。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种透水路面渗透系数原位检测仪，其具有能够快速测得透水路面的渗透系数、能够避免因透水路面吸水造成测量误差、防止水测漏的效果。
本实用新型采用下述技术方案：
一种透水路面渗透系数原位检测仪，包括供水装置和套设在一起的内管和外管，所述内管和外管的内壁设有水位传感器；所述供水装置包括水箱，水箱中设有分别与内管、外管对应的水管；所述水位传感器和水泵连接控制器。
进一步的，所述外管的底部外侧套设有垫圈。
进一步的，所述垫圈采用硅胶材质制成。
进一步的，所述内管的侧壁上设有刻度。
进一步的，所述刻度范围为0～30cm，分度值为mm。
进一步的，与外管对应的水管上设有阀门，与内管对应的水管上设有阀门和流量计。
进一步的，所述内管和外管之间通过多个连接杆相连。
进一步的，内管和外管内分别具有两个水位传感器，两个水位传感器间隔设定距离。
透水路面渗透系数原位检测仪的检测方法，包括以下步骤：
步骤1将检测仪水平放置于透水路面上，依次打开阀门和水泵，由水管分别向内管和外管内充水对透水路面预湿润；
步骤2当水位达到内管和外管预定的上水位h1时，内管和外管的上水位h1处的水位传感器分别将水位信号传至控制器，控制水泵停止供水；当水位降低到预定的下水位h2时，内管和外管下水位h2的水位传感器分别将水位信号传至控制器，控制水泵恢复供水；当内管和外管水位持平且稳定5min后，每隔1min记录一次内管流量计上的流量，共记录5次，取得流量的平均值，内管的流量用来计算渗透系数。
进一步的，所述渗透系数为：
其中，k为透水路面的渗透系数，Q为流量计的流量值，L为透水混凝土路面的厚度，Δh为水头差，，A为内管的截面积。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
(1)本实用新型外管的水由上而下渗流，对内管渗流起到隔离作用，能够有效防止内管的水向外渗透扩展，保证内管的水只能竖直向下渗，可以得到精确的渗透系数；
(2)本实用新型测量时内管和外管水位保持不变，水位由上下水位的水位传感器控制，精确控制在1cm波动范围内；
(3)本实用新型的透水路面检测仪透水能力强、渗流速度快，且用水泵快速充水，代替人工用桶倒水，省时省力，提高渗水效率；
(4)本实用新型的内管和外管中分别设置两个水位传感器，以分别控制内管和外管的进水流速，使内管和外管的水位保持一致；水位传感器与控制器相连，通过控制器控制水泵的开闭以控制供水或停水。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的内管与外管连接俯视图；
其中，1-透水混凝土路面，2-垫圈，3-外管，4-内管，5-第一水位传感器，6-刻度，7-第二水位传感器，8-水泵，9-水箱，10-控制器，11-流量计，12-阀门，13-水管，14-连接杆。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在透水路面原位检测的精度不高、检测效率较低的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种透水路面渗透系数原位检测仪。
本申请的一种典型的实施方式中，如图1-图2所示，提供了一种透水路面渗透系数原位检测仪，包括外管3、内管4和供水装置，供水装置包括水箱9、水泵8、水管13、阀门12和流量计11。
所述内管4和外管3为上下开口的圆柱型透明有机玻璃管，外管3的水由上而下渗流，对内管4渗流起到隔离作用，能够有效防止内管4的水向外渗透扩展，保证内管4的水只能竖直向下渗，可以得到精确的渗透系数；测量时内管4和外管3水位保持不变(常水头法)，水位由上下水位传感器控制，精确控制在1cm波动范围内。
所述内管4套设于外管3的内部，外管3的底部外侧套设有垫圈2，垫圈2为硅胶材质，其截面呈圆环形，用于防止漏水和磨损。
内管4的直径为30cm，内管4的壁面上可有0-30cm范围的刻度，最小刻度为1mm；外管3的直径为45cm、高度为30cm；内管4的周向外侧壁通过四个对称分布的连接杆14与外管3固定连接。
在内管4和外管3的内壁分别预设两个水位，即上水位和下水位，上水位与下水位之间间隔1cm；所述内管4内壁的上水位和下水位安装两个第一水位传感器5，所述外管3内壁的上水位和下水位安装两个第二水位传感器7，第一水位传感器5和第二水位传感器7连接控制器10。
由于渗透仪内管4和外管3的渗透速度不同，所述水箱9中设置两个水泵8；两个水泵8分别连接水管13；其中一个水管13的出水口对应于内管4的上部为内管4供水，另一个水管13的出水口对应于外管3的上部为外管3供水；为内管4供水的水管13上设有流量计11和阀门12，为外管3供水的水管13上设有阀门12。
所述水泵8连接控制器10，控制器10通过接收水位传感器反馈的电信号控制水泵8的开闭。
透水路面渗透系数原位检测仪的检测方法，包括以下步骤：
步骤1测量之前，将本申请的检测仪水平放置在透水混凝土路面1上，先打开阀门12，再打开两个水泵8分别向内管4和外管3中充水，要保证有3L以上的水从内管4和外管3流进透水混凝土，对透水混凝土进行预湿润，这样可以避免因透水混凝吸水造成的测量误差；
步骤2当水位达到内管4和外管3预定的上水位h1时，内管4中上水位h1处的第一水位传感器5和外管3中上水位h1处的第二水位传感器7分别将水位信号传至控制器10，控制水泵8停止供水；
当水位降低到预定的下水位h2时，内管4中下水位h2处的第一水位传感器5和外管3中下水位h2处的第二水位传感器7分别将水位信号传至控制器10，控制水泵8恢复供水；
当内管4和外管3水位持平且稳定5min后，每隔1min记录一次内管4流量计11上的流量，共记录5次，取得流量的平均值，内管4的流量用来计算渗透系数。
常水头法根据达西定律测量渗透系数，即：
其中，k为透水混凝土路面1的渗透系数，单位为cm/s；Q为流量计的流量值，单位为cm3/s；，L为透水混凝土路面的厚度，单位为cm；Δh为水头差，单位为cm，，A为内管的截面积。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种透水路面渗透系数原位检测仪，其特征在于，包括供水装置和套设在一起的内管和外管，所述内管和外管的内壁设有水位传感器；所述供水装置包括水箱，水箱中设有分别与内管、外管对应的水管；所述水位传感器和水泵连接控制器。
2.根据权利要求1所述的一种透水路面渗透系数原位检测仪，其特征在于，所述外管的底部外侧套设有垫圈。
3.根据权利要求2所述的一种透水路面渗透系数原位检测仪，其特征在于，所述垫圈采用硅胶材质制成。
4.根据权利要求1所述的一种透水路面渗透系数原位检测仪，其特征在于，所述内管的侧壁上设有刻度。
5.根据权利要求4所述的一种透水路面渗透系数原位检测仪，其特征在于，所述刻度范围为0～30cm，分度值为mm。
6.根据权利要求1所述的一种透水路面渗透系数原位检测仪，其特征在于，与外管对应的水管上设有阀门，与内管对应的水管上设有阀门和流量计。
7.根据权利要求1所述的一种透水路面渗透系数原位检测仪，其特征在于，所述内管和外管之间通过多个连接杆相连。
8.根据权利要求1所述的一种透水路面渗透系数原位检测仪，其特征在于，内管和外管内分别具有两个水位传感器，两个水位传感器间隔设定距离。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109342290A (zh) * | 2018-11-09 | 2019-02-15 | 北京建筑大学 | 一种透水铺装渗透系数测量装置 |
| CN110031380A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-07-19 | 科利尔环保科技有限责任公司 | 一种现场无损测量多孔混凝土渗透速率的方法 |
| CN111272634A (zh) * | 2020-03-13 | 2020-06-12 | 河海大学 | 一种透水路面渗透系数的现场测量装置及方法 |
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