CN211057932U - 用于渗透变形仪的供水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及土工试验技术领域，提供了一种用于渗透变形仪的供水装置。该供水装置包括供水水箱、水泵和加压水箱，加压水箱的顶部用于放置渗透变形仪，并与渗透变形仪连通，供水水箱和加压水箱之间通过水泵连接，加压水箱的设置高度高于供水水箱的设置高度，供水水箱与加压水箱之间设有回流管路，回流管路上设有调压阀。本申请，将渗透变形仪设置在加压水箱的上方，通过水泵提供的压力将加压水箱内的水压入渗透变形仪内，能够提供足够的压力，且调节范围较大，满足实验参数的调节，同时设置回流管路，通过调压阀调节加压水箱内的水的回流速度，进而调整加压水箱内的水进入到渗透变形仪内的压力，增加调节的精确度，减少实验误差。

Description

用于渗透变形仪的供水装置

技术领域

本实用新型涉及土工试验技术领域，具体涉及一种用于渗透变形仪的供水装置。

背景技术

土体在渗流作用下，发生渗透变形，可能导致工程失事，因此，研究土体的渗透性及其抗渗破坏性能有重要意义，其中，参透系数及水力坡度是控制土体渗透变形的重要指标。

目前，常规土工试验中，为了测量粗颗粒土的临界水力坡降，一般采用土工试验中的渗透变形仪配合供水装置进行试验操作。使用时，渗透变形仪竖直设置在供水装置的出水口处，供水装置内的水在压力的作用下进入到渗透变形仪内。传动的供水装置在使用时，需将其放置在较高的承载物上，承载物可沿竖直方向移动，通过升降供水装置调节水压，或者在供水装置处设置变压箱，通过变压箱改变进入到渗透变形仪内的水的压力。但是这种供水装置在使用过程中还存在以下缺陷：

(1)供水装置和变压箱均需固定在实验室内特定位置，受场地因素影响，存在使用的局限性，且安装不方便；

(2)当所需压力较大时，升降供水装置提供的压力有限，只能通过变压箱控制压力，但变压箱精确度较低，易造成较大的实验误差。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于渗透变形仪的供水装置。

上述用于渗透变形仪的供水装置包括供水水箱、水泵和加压水箱，所述加压水箱的顶部用于放置渗透变形仪，并与渗透变形仪连通，所述供水水箱和所述加压水箱之间通过所述水泵连接，所述加压水箱的设置高度高于所述供水水箱的设置高度，所述供水水箱与所述加压水箱之间设有回流管路，所述回流管路上设有用于调节回流速度的调压阀。

可选的，所述回流管路包括相互连接的第一管路和第二管路，所述第一管路与所述加压水箱连接，所述第二管路与所述供水水箱连接，所述第一管路的直径小于所述第二管路的直径，所述调压阀包括设置在所述第一管路上的第一调压阀和设置在所述第二管路上的第二调压阀。

可选的，所述加压水箱与所述渗透变形仪的连接处设有供水通道。

可选的，所述供水通道上设有用于防止土样进入到所述加压水箱内部的镂空板和土工布。

可选的，所述加压水箱的上方设有用于排出气体的排气口，所述排气口处可拆卸设有压力表。

可选的，所述加压水箱的内部沿水平方向间隔设有多个镂空挡板。

可选的，所述加压水箱的进水口与所述水泵的连接管路上设有第一限流阀。

可选的，所述水泵的进水口与所述供水水箱的连接管路上设有第二限流阀。

可选的，所述水泵的出水口与所述供水水箱之间设有限流管路。

可选的，还包括工作台，所述加压水箱和所述水泵均设置在所述工作台的顶部，所述供水水箱设置在所述工作台的底部。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请将渗透变形仪设置在加压水箱的上方，通过水泵提供的压力将加压水箱内的水压入渗透变形仪内，能够提供足够的压力，且调节范围较大，满足实验参数的调节；设置有回流管路，通过调压阀调节加压水箱内的水的回流速度，进而调整加压水箱内的水进入到渗透变形仪内的压力，增加调节的精确度，减少实验误差；回流的水进入到供水水箱内，通过水量平衡原理，无需额外加水就能持续工作，增加实验效率。

附图说明

图1是本实用新型一实施方式中用于渗透变形仪的供水装置的示意图；

图2是本实用新型一实施方式中渗透变形仪安装在供水装置上的示意图。

附图标记：

1、工作台；2、供水水箱；3、水泵；4、加压水箱；41、排气口；42、镂空挡板；43、放水口；5、渗透变形仪；6、回流管路；61、第一调压阀；62、第二调压阀；7、土工布；71、镂空板；8、第一限流阀；81、第二限流阀。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

结合图1和图2所示，本申请实施例提供的用于渗透变形仪的供水装置包括供水水箱2、水泵3和加压水箱4，加压水箱4的顶部用于放置渗透变形仪5，并与渗透变形仪5连通，供水水箱2和加压水箱4之间通过水泵3连接，其中供水水箱2、水泵3和加压水箱4依次通过连接管路连接，水泵3将供水水箱2内的水导入加压水箱4内，当加压水箱4内部注满水后，水泵3继续工作，水在水压的作用下进入到渗透变形仪5内。加压水箱4的设置高度高于供水水箱2的设置高度，供水水箱2与加压水箱4之间设有回流管路6，回流管路6上设有用于调节回流速度的调压阀，调压阀打开，加压水箱4内的水在水压的作用下回流到供水水箱2内。进一步优化地，水泵3可采用自吸泵，自吸泵具有结构紧凑、操作方便、运行平稳、维护容易、效率高、寿命长，并有较强的自吸能力等优点。回流管路6采用软管，便于安装在工作台1上，避免影响工作人员操作。

本申请还包括工作台1，加压水箱4和水泵3均设置在工作台1的顶部，供水水箱2设置在工作台1的底部。将供水水箱2、水泵3和加压水箱4设置在工作台1上，使用方便，占用空间小，不受场地因素影响；

本申请具有以下优点：

将渗透变形仪5设置在加压水箱4的上方，通过水泵3提供的压力将加压水箱4内的水压入渗透变形仪5内，能够提供足够的压力，且调节范围较大，满足实验参数的调节；设置有回流管路6，通过调压阀调节加压水箱4内的水的回流速度，进而调整加压水箱4内的水进入到渗透变形仪5内的水头压力，增加调节的精确度，减少实验误差；回流的水进入到供水水箱2内，通过水量平衡原理，无需额外加水就能持续工作，增加实验效率。

在一些实施例中，回流管路6包括相互连接的第一管路和第二管路，第一管路与加压水箱4连接，第二管路与供水水箱2连接，第一管路的直径小于第二管路的直径，调压阀包括设置在第一管路上的第一调压阀61和设置在第二管路上的第二调压阀62，其中，第二调压阀62也可设置在第一管路和第二管路的连接处。通过第一调压阀61可调节经过第一管路的水流量，通过第二调压阀62可调节经过第二管道的水流量，同时第一管路的直径小于第二管路的直径，因此，可通过第一调压阀61和第二调压阀62的配合精确调整进入到渗透变形仪5内的水压大小。具体地，当需要较大范围调整水压时，第一调压阀61打开，通过调整第二调压阀62的开合来控制进入渗透变形仪5内水压的大小；当需要小范围调整水压时，第二调压阀62打开，通过调整第一调压阀61的开合来控制进入渗透变形仪5内水压的大小；也可通过同时调节第一调压阀61和第二调压阀62进行控制，实现精确调整，减少测量精度误差。

如图1所示，加压水箱4与渗透变形仪5的连接处设有供水通道，供水通道与渗透变形仪5的水流进口连通，加压水箱4内的水通过供水通道进入到渗透变形仪5内。供水通道上设有用于防止土样进入到加压水箱4内部的镂空板71和土工布7。其中，土工布7是由合成纤维通过针刺或编织而成的透水性土工合成材料，有效防止土样进入到加压水箱4内。

使用时，水泵3将供水水箱2内的水抽入到加压水箱4内，此时，加压水箱4内的水位上升，但由于加压水箱4属于封闭空间，加压水箱4内的气体逐渐压缩，因此，为了避免气体涨破加压水箱4的现象发生，在加压水箱4的上方设有用于排出气体的排气口41。操作过程中，也可先将加压水箱4注满水，此时，加压水箱4的供水通道也可作为气体的出气管道，可供加压水箱4内的气体急速排出，当加压水箱4注满水后，再安装渗透变形仪5。进一步优化地，排气口41处可拆卸设有压力表。当排出气体后，安装压力表，通过压力表实时检测进入到渗透变形仪5内的水压。

在一些实施例中，加压水箱4的内部沿水平方向间隔设有多个镂空挡板42。镂空挡板42由打满通孔的钢板组成，将镂空挡板42焊接在加压水箱4的内壁上，能够有效起到紊流的作用，确保加压水箱4内的水平缓的进入到渗透变形仪5内，避免影响实验效果。

由于水泵3的作用力较大，而进入到渗透变形仪5内的水压需求相对较小，因此，为了减小水泵3排出的水的压力，在加压水箱4的进水口与水泵3的连接管路上设置第一限流阀8；在水泵3的进水口与供水水箱2的连接管路上设置第二限流阀81。第二限流阀81可控制进入到水泵3内的水流的大小，第一限流阀8可控制进入到加压水箱4内的水流的大小，通过多方位控制水压，达到实验需求。进一步优化地，水泵3的出水口与供水水箱2之间设有限流管路。具体地，水泵3的出水口可设置三通接头，三通接头的其中一个接口与水泵3的出水口连通，三通接头的第二个接口与加压水箱4之间通过管路连通，三通接头的最后一个接口与供水水箱2之间通过限流管路连通。通过三通接头将水泵3排出的水一部分回流到供水水箱2内，不会造成浪费，且可通过该种设计方式减少进入到加压水箱4内的水流大小，便于水压的控制。

在一些实施例中，加压水箱4的底部设有放水口43。在实验结束后，通过放水口43将加压水箱4内部的水排出，为了避免水资源的浪费，可在工作台1与放水口43相对应的位置设置集水箱，通过集水箱将排出的水收回，作为它用。

本申请的渗透变形仪5为PVC管或有机玻璃透明管，为土体试样填充装置。管壁的一侧由下至上间隔设置有测压管接头，测压管后续在该测布置连接，用以观测该土层的水头变化情况，管壁上设置一个出水口，用来收集土体渗透变形中的渗流量及携带出来的泥沙量。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于渗透变形仪的供水装置，其特征在于，包括供水水箱、水泵和加压水箱，所述加压水箱的顶部用于放置渗透变形仪，并与渗透变形仪连通，所述供水水箱和所述加压水箱之间通过所述水泵连接，所述加压水箱的设置高度高于所述供水水箱的设置高度，所述供水水箱与所述加压水箱之间设有回流管路，所述回流管路上设有用于调节回流速度的调压阀。

2.根据权利要求1所述的用于渗透变形仪的供水装置，其特征在于，所述回流管路包括相互连接的第一管路和第二管路，所述第一管路与所述加压水箱连接，所述第二管路与所述供水水箱连接，所述第一管路的直径小于所述第二管路的直径，所述调压阀包括设置在所述第一管路上的第一调压阀和设置在所述第二管路上的第二调压阀。

3.根据权利要求1所述的用于渗透变形仪的供水装置，其特征在于，所述加压水箱与所述渗透变形仪的连接处设有供水通道。

4.根据权利要求3所述的用于渗透变形仪的供水装置，其特征在于，所述供水通道上设有用于防止土样进入到所述加压水箱内部的镂空板和土工布。

5.根据权利要求1所述的用于渗透变形仪的供水装置，其特征在于，所述加压水箱的上方设有用于排出气体的排气口，所述排气口处可拆卸设有压力表。

6.根据权利要求1所述的用于渗透变形仪的供水装置，其特征在于，所述加压水箱的内部沿水平方向间隔设有多个镂空挡板。

7.根据权利要求1所述的用于渗透变形仪的供水装置，其特征在于，所述加压水箱的进水口与所述水泵的连接管路上设有第一限流阀。

8.根据权利要求1所述的用于渗透变形仪的供水装置，其特征在于，所述水泵的进水口与所述供水水箱的连接管路上设有第二限流阀。

9.根据权利要求1所述的用于渗透变形仪的供水装置，其特征在于，所述水泵的出水口与所述供水水箱之间设有限流管路。

10.根据权利要求1所述的用于渗透变形仪的供水装置，其特征在于，还包括工作台，所述加压水箱和所述水泵均设置在所述工作台的顶部，所述供水水箱设置在所述工作台的底部。

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