CN210347405U - 双圆筒恒定水头测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种双圆筒恒定水头测试装置，包括双圆筒组件，双圆筒组件包括内筒、外筒、密封圈和压环，外筒套设于内筒外，密封圈和压环套接于外筒外周侧的底部，内筒、外筒和密封圈的底端面均与透水混凝土紧密贴合，压环盖设于密封圈上；输水组件，输水组件包括内筒输水管、内筒调速工装、外筒输水管和外筒调速工装，内筒调速工装设置于内筒输水管上，外筒调速装置设置于外筒输水管上，内筒输水管的出水口位于内筒的上方，外筒输水管的出水口位于内筒和外筒之间区域的上方，内筒输水管上设置有流量计；以及水源，内筒输水管和外筒输水管均与水源连通。该装置能够更好的模拟透水混凝土现场环境、进而减小渗透系数测量误差。

Description

双圆筒恒定水头测试装置

技术领域

本实用新型涉及透水混凝土的渗透系数测试技术，尤其涉及一种双圆筒恒定水头测试装置。

背景技术

透水混凝土是一种由水泥、粗骨料、水和外加剂拌制而成的多孔结构的混凝土。透水混凝土的透水性能是检验其性能的重要指标。

渗透系数又称水力传导系数。在各向同性介质中，它定义为单位水力梯度下的单位流量，表示流体通过孔隙骨架的难易程度。渗透系数不仅取决于孔隙介质的特性，而且也和流体的物性，如粘度、容重等有关。

确定渗透系数的方法，大致可分为三类：

(1)经验公式估算法。根据影响土壤渗透性因素组成的经验公式来计算k值。这类公式大多是经验性的，可作为粗略估算时用。

(2)实验室测定法。目前对透水混凝土的测定通常是利用内圆筒、外水槽的方式营造特定水头差，将混凝土试块固定于内圆筒内，记录流水量来换算所测试透水试块的渗透系数。

(3)现场测定法。一般是在现场钻井或挖试坑，用抽水或注水的方式测定其流量及水头等数值，然后根据相应的理论公式算出渗透系数值。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：现有的测定装置为了防止混凝土试块周侧渗透水影响测量精度，往往在混凝土试块周侧包覆橡胶管，从而隔绝了混凝土试块周侧的水流，而这种方式与实际现场的透水混凝土透水情况并不一致，现场中的透水混凝土周侧并非完全不透水，因此就带来了较大的实验误差。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种双圆筒恒定水头测试装置，其能够更好的模拟透水混凝土现场环境、进而减小渗透系数测量误差。

本实用新型的另一目的在于提供一种双圆筒恒定水头测试装置，其能够与透水混凝土表面贴合的更好，从而减少从装置与混凝土接触面之间的缝隙流失的水，提高精准度。

根据本申请的一方面，提供了一种双圆筒恒定水头测试装置，包括：双圆筒组件，所述双圆筒组件包括内筒、外筒、密封圈和压环，所述外筒套设于所述内筒外，所述密封圈和压环套接于所述外筒外周侧的底部，所述内筒、外筒和密封圈的底端面均与透水混凝土紧密贴合，所述压环盖设于所述密封圈上，所述内筒和外筒的底端面覆盖有防水层；输水组件，所述输水组件包括内筒输水管、内筒调速工装、外筒输水管和外筒调速工装，所述内筒调速工装设置于所述内筒输水管上，所述外筒调速装置设置于所述外筒输水管上，所述内筒输水管的出水口位于所述内筒的上方，所述外筒输水管的出水口位于所述内筒和所述外筒之间区域的上方，所述内筒输水管上设置有流量计。

在一实施例中，该测试装置的所述防水层为涂覆于所述内筒和外筒底端面的聚硫密封膏、聚氨酯密封胶或包裹于所述内筒和外筒底端面的橡胶层。

在一实施例中，该测试装置的所述内筒与所述外筒同轴。

在一实施例中，该测试装置的所述内筒输水管和所述外筒输水管均与水槽连通。

在一实施例中，该测试装置的所述内筒调速工装包括可调阀门和/或可调节变速泵。

在一实施例中，该测试装置的所述外筒调速工装包括可调阀门和/或可调节变速泵。

在一实施例中，该测试装置的所述可调节变速泵设置于所述水槽外。

在一实施例中，该测试装置的所述可调节变速泵设置于所述水槽内。

在一实施例中，该测试装置的所述内筒和外筒均为透明材质。

在一实施例中，该测试装置的所述内筒和外筒上均划设有刻度线。

综上，根据本申请的技术方案，通过设置内筒和外筒，使得内外筒之间渗入的水主要是侧向散流及毛细管吸收，内筒的水在垂直方向渗入透水混凝土，并在外筒外周侧底部设置密封圈和压环，密封圈密封了外筒底部与混凝土试块之间的缝隙，压块确保了密封圈与混凝土试块之间的紧密接触，从而确保了内筒测量的准确性。此外，通过在内筒底端面和外筒底端面涂覆防水层，能够更好的防止内外筒与混凝土接触面位置处的漏水，减小测量误差。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本实用新型的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1是本实用新型一实施例的结构示意图；

图2是示出了本实用新型一实施例的双圆筒组件的俯视示意图。

其中：1-流量计；2-可调阀门；3-内筒输水管和外筒输水管；4-可调节水泵；5-内筒输水管的出水口；6-外筒输水管的出水口；7-内筒；8-外筒；9-压环；10-密封圈；11-透水混凝土试块。

具体实施方式

下面将结合本申请实例中的附图，对本申请实例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实例仅是本申请一部分实例，而不是全部的实例。基于本申请中的实例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

图1是本实用新型一实施例的结构示意图。如图1所示，一种双圆筒恒定水头测试装置，包括双圆筒组件，双圆筒组件包括内筒7、外筒8、密封圈10和压环9，外筒8套设于内7筒外，密封圈10和压环9套接于外筒8外周侧的底部，内筒7、外筒8和密封圈10的底端面均与透水混凝土试块11紧密贴合，内筒7和外筒8的底端面均覆盖有防水层，在一实施例中，防水层为涂覆于所述内筒和外筒底端面的聚硫密封膏或聚氨酯密封胶，可以通过在内筒和外筒底端面上开设环形槽进行涂覆；在另一实施例中，防水层为包裹于所述内筒和外筒底端面的橡胶层。压环9盖设于密封圈10上，压块9可采用金属、陶瓷或石质材料，以确保重量较大。

本装置还包括输水组件，输水组件包括内筒输水管、内筒调速工装、外筒输水管和外筒调速工装，内筒调速工装设置于内筒输水管上，外筒调速装置设置于外筒输水管上，内筒输水管的出水口5位于内筒7的上方，以确保水流流入内筒7内，外筒输水管的出水口6位于内筒7和外筒8之间区域的上方，以确保水流能够进入内筒7和外筒8之间的区域。内筒输水管上设置有流量计1，用于计量流入内筒7的水量。

本装置的内筒输水管和外筒输水管均与水源连通。在本实施例中，水源包括水槽(图中未示出)，内筒输水管和外筒输水管均与水槽连通。

优选地，由于内筒7和外筒8本身为刚性材料，透水混凝土试块11也为刚性材料，其互相接触的密封性不佳，为了提高内筒7和外筒8底端面的密封性，在内筒7的底端面和外筒8的底端面均涂覆有橡胶层，橡胶层作为柔性材料能够更好的填充空隙。

本领域技术人员容易理解的是，为了使内筒7周侧的水流环境保持一致，内筒7与外筒8同轴设置。图2是示出了本实用新型一实施例的双圆筒组件的俯视示意图。如图2所示，内筒7和外筒8同轴，以确保内筒7周侧到外筒8的距离相同。

在本实施例中，内筒调速工装为可调阀门2和可调节变速泵4。外筒调速工装包括可调阀门2和可调节变速泵4。通过可调阀门2和可调节变速泵4的配合能够精确的调节水流量，实现内外筒的水头恒定。也可仅使用可调阀门2或可调节变速泵4调解水流量。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

可理解地，可调节变速泵4可以设置于水槽外，也可以替换为潜水可调节变速泵并设置于水槽内。二者皆为本领域常见手段，在此不再赘述。

进一步地，为了方便观察液面高度，内筒7和外筒8均为透明材质，可以采用亚克力塑料或者玻璃。内筒7和外筒8上均可划设刻度线，以提供观察参照。

以下简述本装置的操作过程：

试验时，将双圆筒组件放置于透水混凝土试块11上，在外筒8外周侧底部套上密封圈10，再在密封圈10上压盖压环9，然后打开可调节水泵4和可调阀门2，向内筒7以及内外筒之间的环形空间分别加水，使其内外水头高度一致，并逐渐调节水泵4和可调阀门2，确保水头高度恒定后进行试验。

内外筒之间渗入的水，主要是侧向散流及毛细管吸收；而内筒7下方的水则在垂直方向渗透，水流方向如图1中所示。用内环的水入渗量作为计算渗透系数的流量。可通过游标卡尺测量透水混凝土试块的厚度L以及内筒的半径R，然后根据特定时间t和流量计的采集到的水流量Q，最后根据渗透系数计算公式计算该透水混凝土试块的渗透系数。

综上所述，本实用新型通过设置内筒和外筒，使得内外筒之间渗入的水主要是侧向散流及毛细管吸收，内筒的水在垂直方向渗入透水混凝土，并在外筒外周侧底部设置密封圈和压环，密封圈密封了外筒底部与混凝土试块之间的缝隙，压块确保了密封圈与混凝土试块之间的紧密接触，从而确保了内筒测量的准确性。此外，通过在内筒底端面和外筒底端面涂覆防水层，能够更好的防止内外筒与混凝土接触面位置处的漏水，减小测量误差。

以上所述仅为本申请的较佳实例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种双圆筒恒定水头测试装置，其特征在于，包括：

双圆筒组件，所述双圆筒组件包括内筒、外筒、密封圈和压环，所述外筒套设于所述内筒外，所述密封圈和压环套接于所述外筒外周侧的底部，所述内筒、外筒和密封圈的底端面均与透水混凝土试块紧密贴合，所述压环盖设于所述密封圈上，所述内筒和外筒的底端面覆盖有防水层；

输水组件，所述输水组件包括内筒输水管、内筒调速工装、外筒输水管和外筒调速工装，所述内筒调速工装设置于所述内筒输水管上，所述外筒调速装置设置于所述外筒输水管上，所述内筒输水管的出水口位于所述内筒的上方，所述外筒输水管的出水口位于所述内筒和所述外筒之间区域的上方，所述内筒输水管上设置有流量计。

2.根据权利要求1所述的双圆筒恒定水头测试装置，其特征在于：所述防水层为涂覆于所述内筒和外筒底端面的聚硫密封膏、聚氨酯密封胶或包裹于所述内筒和外筒底端面的橡胶层。

3.根据权利要求1所述的双圆筒恒定水头测试装置，其特征在于：所述内筒与所述外筒同轴。

4.根据权利要求1所述的双圆筒恒定水头测试装置，其特征在于：所述内筒输水管和所述外筒输水管均与水槽连通。

5.根据权利要求4所述的双圆筒恒定水头测试装置，其特征在于：所述内筒调速工装包括可调阀门和/或可调节变速泵。

6.根据权利要求4所述的双圆筒恒定水头测试装置，其特征在于：所述外筒调速工装包括可调阀门和/或可调节变速泵。

7.根据权利要求5或6所述的双圆筒恒定水头测试装置，其特征在于：所述可调节变速泵设置于所述水槽外。

8.根据权利要求5或6所述的双圆筒恒定水头测试装置，其特征在于：所述可调节变速泵设置于所述水槽内。

9.根据权利要求1所述的双圆筒恒定水头测试装置，其特征在于：所述内筒和外筒均为透明材质。

10.根据权利要求1所述的双圆筒恒定水头测试装置，其特征在于：所述内筒和外筒上均划设有刻度线。

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