CN210322714U - 一种土工合成材料垂直渗透仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种土工合成材料垂直渗透仪，涉及土工合成材料检测技术领域，包括试验台，试验台的顶端固定有渗透室和L型试验箱，渗透室内开设有进水口，L型试验箱内开设有出水口，渗透室的一侧设有水位测试装置，渗透室内设置有样品架，渗透室内设置有用于调节溢流高度的溢流组件，渗透室位于L型试验箱上，样品架的底部设置有环形试验室，渗透室于环形试验室处开设有渗透口，L型试验箱内固定有挡水板，样品架与L型试验箱之间连接有升降机构，环形试验室与渗透室之间设置有防水组件。针对现有技术存在样品不易安装在样品架内的问题，本实用新型提供一种土工合成材料垂直渗透仪，具有方便工作人员安装样品的优点。

Description

一种土工合成材料垂直渗透仪

技术领域

本实用新型涉及土工合成材料检测技术领域，更具体地说，它涉及一种土工合成材料垂直渗透仪。

背景技术

土工合成材料是土木工程应用的合成材料的总称。作为一种土木工程材料，它是以人工合成的聚合物（如塑料、化纤、合成橡胶等）为原料，制成各种类型的产品，置于土体内部、表面或各种土体之间，发挥加强或保护土体的作用。土工合成材料作为一种新型的岩土工程材料，在国际上被称为继钢材、水泥、木材三大建材后的“第四大建筑材料”，随着我国基础建设的发展，应用越来越广泛，例如土工织物或排水板的渗透性能直接影响了建设工程的质量。

对于现有的土工合成材料垂直渗透仪，如授权公告号为CN206832637U的中国专利，其公开了一种垂直渗透仪，包括封闭式的第一箱体、渗透室、控制器；第一箱体整体成“L”形，其内部具有连通方管、排水板、排水孔、进水管、排水管，其中连通方管处于第一箱体的左侧，排水板处于第一箱体的右侧并与第一箱体顶部具有间隙，排水孔处于排水板的一侧，进水管与排水管处于连通方管的一侧，渗透室包括一个具有开口的透明的渗透筒、伸缩溢流筒、进水孔、样品架。其试验原理是将试样固定在渗透室内的样品架上，利用水位差原理使水垂直渗过试样，通过测定单位时间内的透水量来计算该水力梯度下试样的渗透率。

上述垂直渗透仪中，由于渗透室较深且位置较高，当工作人员将样品安装到样品架上时，常常需要借助梯子等工具，且需要工作人员将两只手臂全部伸入渗透室内，由于渗透室的深度通常与成年人的手臂长度相近，当工作人员将两只手臂均伸入渗透室内安装样品时，不易安装。

实用新型内容

针对现有技术存在样品不易安装在样品架内的问题，本实用新型的目的是提供一种土工合成材料垂直渗透仪，其具有方便工作人员安装样品的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种土工合成材料垂直渗透仪，包括试验台，所述试验台的顶端固定有渗透室和L型试验箱，所述渗透室内开设有进水口，所述L型试验箱内开设有出水口，所述渗透室的一侧设有水位测试装置，所述渗透室内设置有样品架，所述渗透室内设置有用于调节溢流高度的溢流组件，所述渗透室位于所述L型试验箱上，所述样品架的底部设置有环形试验室，所述渗透室于所述环形试验室处开设有渗透口，所述L型试验箱内固定有挡水板，所述样品架与所述L型试验箱之间连接有升降机构，所述环形试验室与所述渗透室之间设置有防水组件。

通过上述技术方案，在实际运用中，当工作人员需要安装样品时，通过升降机构将样品架和环形试验室提升，使得样品架更加靠近渗透室的开口，方便工作人员将样品安装到样品架上，安装好后再通过升降机构将样品架和环形试验室下降到试验时的位置，开始试验。防水组件用于防止渗透室中的水流从环形试验室与渗透室底部之间的空隙进入L型试验箱。

进一步的，所述升降结构包括至少三个圆周阵列分布的电动推杆和一个导向组件。

通过上述技术方案，导向组件用于在电动推杆产生升降时发挥导向作用，限制电动推杆的移动方向，保证电动推杆上升和下降时更加稳定，电动推杆作为升降机构的动力，实现样品架的升降。

进一步的，所述样品架与所述L型试验箱均于所述电动推杆处通过连接组件固定连接。

通过上述技术方案，在实际运用中，连接组件将电动推杆固定连接在样品架和L型试验箱上，使得电动推杆在使用过程中，能够作用在样品架上，从而实现升降功能。

进一步的，所述导向组件包括伸缩筒和伸缩杆，所述伸缩筒固定在所述样品架靠近所述L型试验箱的一侧，所述伸缩杆的一端固定在所述L型试验箱内，另一端在竖直方向上滑移连接在所述伸缩筒内。

通过上述技术方案，在实际运用中，当电动推杆升降时，伸缩筒也随样品架发生位移，对电动推杆的移动方向起到导向作用，同时防止电动推杆使用过程中受到除竖向之外方向的力作用，导致电动推杆损坏，若电动推杆还有至少一个能够使用，就能够实现样品架的升降，避免即时更换电动推杆，花费时间，使得试验延后。

进一步的，所述防水组件包括第一防水圈和第二防水圈，第一防水圈固定在渗透室底部的渗透口边缘，第二防水圈固定在环形试验室远离样品架的一端。

通过上述技术方案，在实际运用中，渗透试验是通过水透过样品的渗透水量来计算，第一防水圈与第二防水圈紧密的贴合，防止水流从环形试验室与渗透室底部之间进入L型试验箱，使得试验数据更加准确。

进一步的，所述第一防水圈的下端比中间和上端厚，所述第二防水圈的下端比中间和上端薄。

通过上述技术方案，在实际运用中，当工作人员固定好样品，电动推杆下降到第一防水圈和第二防水圈开始接触时，第一防水圈和第二防水圈的斜面成为导向，使得第一防水圈和第二防水圈能够紧密的贴合到一起，防止防水圈变形导致水进入L型试验箱内，影响试验数据。

进一步的，所述溢流组件包括设置在所述渗透室内的伸缩溢流筒，所述伸缩溢流筒上固定有提升支架，所述提升支架的一侧设置有螺杆。

通过上述技术方案，在实际运用中，溢流组件用于将溢流出的水源导出仪器外部，伸缩溢流筒上下运动，使得高于伸缩溢流管中的水源被导出；螺杆用于带动提升支架移动，提升支架移动带动伸缩溢流筒一起运动，实现溢流功能。

进一步的，所述试验台的一侧设置有用于保持水温的恒温水箱，所述恒温水箱的出水管连接所述试验台的进水口，所述恒温水箱的进水管连接所述试验台的出水口。

通过上述技术方案，在实际运用中，恒温水箱用于提供温度适宜的水源给试验使用，试验结束的水返回恒温水箱中，循环利用，节约资源。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)通过电动推杆和导向组件的配合，使得样品架能够实现升降，方便工作人员将样品固定在样品架上，以便试验；

(2)进一步地，通过防水组件的设置，防止渗透室中的水进入L型试验箱内，影响试验数据；

(3)进一步地，通过溢流组件控制渗透室的水压，使得工作人员能够测得更准确的数据。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图；

图2是为体现渗透室与L型试验箱内部结构的结构示意图；

图3是沿图1中A-A面样品架位于最低位置的剖视图；

图4是沿图1中A-A面样品架位于最高位置的剖视图；

图5是图3中B部放大图；

图6是图4中C部放大图。

附图标记：1、供水系统；11、恒温水箱；12、进水管；13、出水管；2、渗透室；21、筒体；22、环形试验室；221、环形凹槽；222、渗透口；23、样品架；231、透水石；2311、上层透水石；2312、下层透水石；232、调节环；233、限位竖杆；234、限位横杆；235、限位压簧；24、防水组件；241、第一防水圈；2411、第一竖直部；2412、第一横向连接部；2413、第二竖直部；2414、第一凹槽；2415、第二凹槽；2416、第一凸楞；2417、第二凸楞；242、第二防水圈；2421、第三竖直部；2422、第二横向连接部；2423、第四竖直部；2424、第三凹槽；2425、第四凹槽；2426、第三凸楞；2427、第四凸楞；25、进水口；26、第一连通管；3、L型试验箱；31、箱体；32、挡水板；33、出水口；4、试验台；5、溢流组件；51、伸缩溢流筒；52、第二连通管；53、提升支架；54、第一螺杆座；55、第二螺杆座；56、螺杆；57、手轮；6、水位测试装置；61、第一水位刻度管；62、第二水位刻度管；63、U型管；7、升降机构；71、电动推杆；72、导向组件；721、伸缩筒；722、伸缩杆；73、连接组件；731、连接耳板；732、定位螺栓。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。

一种土工合成材料垂直渗透仪，如图1和图2所示，包括为试验提供水流的供水系统1，用于渗透试验的渗透室2，用于暂存渗透水量的L型试验箱3，用于安置渗透室2和L型试验箱3的试验台4，用于保证渗透室2水压的溢流组件5，用于测量渗透室2和L型试验箱3水位的水位测量装置，和用于升降样品的升降机构7（参见图4）。

如图1所示，供水系统1包括设置在试验台4一侧的恒温水箱11，恒温水箱11的顶部连通有出水管13，出水管13远离恒温水箱11的一端连通渗透室2，用于为渗透试验提供温度适宜的水流，恒温水箱11靠近试验台4的一侧连通有进水管12，进水管12远离恒温水箱11的一端连通L型试验箱3。

如图1和图6所示，渗透室2安装在L型试验箱3上，渗透室2包括圆筒状的筒体21，筒体21有透明材质制成，筒体21内设置有环形试验室22和设置在环形试验室22顶部的样品架23，环形试验室22的顶部开设有环形凹槽221，用于安装样品架23；渗透室2底部于环形试验室22处开设有用于渗透试验的渗透口222（参见图3）；样品架23包括透水石231，透水石231包括平行设置的上层透水石2311和下层透水石2312，样品架23的底部可拆卸连接环形试验室22；环形试验室22的外侧壁螺纹连接有调节环232，调节环232的内径与环形试验室22的外径相同，且能够在环形试验室22的外侧壁转动，使其沿竖直方向产生位移，调节环232的顶侧对称固定有两个限位竖杆233，限位竖杆233的顶部固定有限位横杆234，限位横杆234远离限位竖杆233的一端抵接有限位压簧235，限位压簧235的底侧抵接上层透水石2311231的顶部。

使用时，样品固定在上层透水石2311和下层透水石2312之间，将调节环232向下转动，带动限位竖杆233和限位横杆234向下移动，限位横杆234压紧限位压簧235，使得上层透水石2311，样品和下层透水石2312紧密的固定在一起。

如图2和图5所示，渗透室2还包括防水组件24，防水组件24包括第一防水组圈和第二防水圈242，第一防水组圈和第二防水圈242均有橡胶材质制成，第一防水圈241可拆卸连接在渗透口222的边沿，第二防水圈242可拆卸连接在环形试验室22远离样品架23的一侧，第一防水圈241包括第一竖直部2411，第一横向连接部2412和第二竖直部2413，第一竖直部2411的底端固定连接第一横向连接部2412的一端，第一横向连接部2412的另一端固定连接第二竖直部2413的顶端，第二竖直部2413的底端比第二竖直部2413的顶端厚；第一防水圈241的外侧于第一竖直部2411开设有第一凹槽2414，于第二竖直部2413开设有第二凹槽2415，渗透室2于第一凹槽2414处固定有第一凸楞2416，于第二凹槽2415处固定有第二凸楞2417。

第二防水圈242包括第三竖直部2421，第二横向连接部2422和第四竖直部2423，第三竖直部2421的底端固定连接第二横向连接部2422的一端，第二横向连接部2422的另一端固定连接第四竖直部2423的顶端，第四竖直部2423的底端比第三竖直部2421的顶端薄；第二防水圈242的内侧于第三竖直部2421开设有第三凹槽2424，于第四竖直部2423开设有第四凹槽2425，环形试验室22于第三凹槽2424处固定有第三凸楞2426，于第四凹槽2425处固定有第四凸楞2427，第一防水圈241的内侧与第二防水圈242的外侧完全贴合。

如图3所示，渗透室2还包括开设在筒体21底部的进水口25，进水口25连通有第一连通管26，第一连通管26远离进水口25的一端与恒温水箱11的出水管13连通。

如图1和图2所示，L型试验箱3安装在实验台上，L型试验箱3包括箱体31，箱体31顶端设置成环形的开口，且箱体31的侧壁标有刻度，箱体31的内部固定有挡水板32，挡水板32的顶部与L型试验箱3之间留有空隙，箱体31内远离渗透室2的一侧开设有出水口33（参见图3），出水口33与恒温水箱11的进水管12连通。

如图1和图3所示，溢流组件5包括设置在渗透室2内的伸缩溢流筒51，伸缩溢流筒51的底端固定有第二连通管52，第二连通管52位于L型试验箱3内，且第二连通管52的底端与恒温水箱11的进水管12连通，便于溢流的水流进入恒温水箱11，避免水流进入L型试验箱3，增加试验误差；渗透室2的外侧设置有提升支架53，提升支架53呈倒U型，提升支架53的一根竖杆固定在伸缩溢流筒51的顶端，另一根竖杆设置在渗透室2远离L型试验箱3的一侧，且套设固定有第一螺杆座54；试验台4于第一螺杆座54的下方固定有第二螺杆座55，提升支架53穿设滑移在第二螺杆座55内，第二螺杆座55的顶侧转动连接有螺杆56，螺杆56螺纹连接并穿设第一螺杆座54，螺杆56的顶端固定有手轮57。

如图2所示，水位测试装置6固定在L型试验箱3上，且靠近提升支架53的一侧，水位测试装置6，包括与L型试验箱3连通的第一水位刻度管61，第一水位刻度管61高于挡水板32的顶部；和连通在渗透室2底部的第二水位刻度管62，第二水位刻度管62通过U型管63与渗透室2底部连通，第二水位刻度管62的高度高于第一水位刻度管61，且与渗透室2平齐。

如图4和图5所示，升降机构7包括四个圆周设置的电动推杆71和位于四个电动推杆71圆心的导向组件72，导向组件72包括固定在下层透水石2312底部的伸缩筒721和固定在L型试验箱3底部的伸缩杆722，伸缩筒721与伸缩杆722套接，导向组件72作为电动推杆71的导向，使得电动推杆71能够在竖直方向上运动，从而实现样品架23的升降；电动推杆71通过连接组件73固定连接，一端固定在下层透水石2312的底部，另一端固定在L型试验箱3的底部，连接组件73包括连接耳板731和定位螺栓732，定位螺栓732穿过连接耳板731和电动推杆71将两者固定连接，连接耳板731固定在下层透水石2312的底部和L型试验箱3的底部。样品架23的最低位置低于挡水板32的顶部。

当工作人员安装或拆卸样品时，通过电动推杆71使得样品架23和环形试验室22上升，先取下调节环232，同时将限位竖杆233、限位横杆234和限位压簧235一起取下，在将上层透水石2311取下，安装样品到下层透水石2312的顶部，或上层透水石2311的底部，再将上层透水石2311安装回下层透水石2312的顶部，安装调节环232等，通过电动推杆71使得样品架23和环形试验室22下降；当下降到第二防水圈242与第一防水圈241接触时，通过第二竖直部2413和第四竖直部2423的设置，使得第一防水圈241和第二防水圈242能够完全贴合，使得渗透试验时，渗透室2内的水流不能流经第一防水圈241和第二防水圈242之间进入环形试验室22。

使用时，将样品装入渗透室2内，然后将恒温水槽内水温在18℃～22℃的水注入渗透室2，通过第一水位刻度管61和第二水位刻度管62分别观察渗透室2与L型试验箱3的水位，至水位差达到50mm后平衡5min；进行渗透试验，渗透室2的水流经过样品架23和样品进入环形试验室22，再流入L型试验箱3，收集渗透水量1000ml以上，时间至少30s以上，满足以上要求后记录相应的渗透水量和时间；若渗透室2内的水量过多，导致渗透室2内水压过大时通过溢流组件5减少水量，水流通过第二连通管52和进水管12进入恒温水箱11，实现循环利用，节约水资源；当L型试验箱3内挡水板32靠近渗透室2一侧的水量过多时，水流绕过挡水板32进入L型试验箱3内挡水板32远离渗透室2的一侧，通过出水口33和进水管12，流入恒温水箱11，实现水资源的循环利用；安装和拆卸样品时，通过升降机构7便于工作人员作业。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种土工合成材料垂直渗透仪，包括试验台(4)，所述试验台(4)的顶端固定有渗透室(2)和L型试验箱(3)，所述渗透室(2)内开设有进水口(25)，所述L型试验箱(3)内开设有出水口(33)，所述渗透室(2)的一侧设有水位测试装置(6)，所述渗透室(2)内设置有样品架(23)，所述渗透室(2)内设置有用于调节溢流高度的溢流组件(5)，所述渗透室(2)位于所述L型试验箱(3)上，所述样品架(23)的底部设置有环形试验室(22)，所述渗透室(2)于所述环形试验室(22)处开设有渗透口(222)，所述L型试验箱(3)内固定有挡水板(32)，其特征在于，所述样品架(23)与所述L型试验箱(3)之间连接有升降机构(7)，所述环形试验室(22)与所述渗透室(2)之间设置有防水组件(24)。

2.根据权利要求1所述的一种土工合成材料垂直渗透仪，其特征在于，所述升降机构包括至少三个圆周阵列分布的电动推杆(71)和一个导向组件(72)。

3.根据权利要求2所述的一种土工合成材料垂直渗透仪，其特征在于，所述样品架(23)与所述L型试验箱(3)均于所述电动推杆(71)处通过连接组件(73)固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种土工合成材料垂直渗透仪，其特征在于，所述导向组件(72)包括伸缩筒(721)和伸缩杆(722)，所述伸缩筒(721)固定在所述样品架(23)靠近所述L型试验箱(3)的一侧，所述伸缩杆(722)的一端固定在所述L型试验箱(3)内，另一端在竖直方向上滑移连接在所述伸缩筒(721)内。

5.根据权利要求1所述的一种土工合成材料垂直渗透仪，其特征在于，所述防水组件(24)包括第一防水圈(241)和第二防水圈(242)，第一防水圈(241)固定在渗透室(2)底部的渗透口(222)边缘，第二防水圈(242)固定在环形试验室(22)远离样品架(23)的一端。

6.根据权利要求5所述的一种土工合成材料垂直渗透仪，其特征在于，所述第一防水圈(241)的下端比中间和上端厚，所述第二防水圈(242)的下端比中间和上端薄。

7.根据权利要求1所述的一种土工合成材料垂直渗透仪，其特征在于，所述溢流组件(5)包括设置在所述渗透室(2)内的伸缩溢流筒(51)，所述伸缩溢流筒(51)上固定有提升支架(53)，所述提升支架(53)的一侧设置有螺杆(56)。

8.根据权利要求1所述的一种土工合成材料垂直渗透仪，其特征在于，所述试验台(4)的一侧设置有用于保持水温的恒温水箱(11)，所述恒温水箱(11)的出水管(13)连接所述试验台(4)的进水口(25)，所述恒温水箱(11)的进水管(12)连接所述试验台(4)的出水口(33)。

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