CN211374740U - 一种用于砂土饱和度检测的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于砂土饱和度检测的设备，包括，外筒(10)、样品箱(20)，无气水罐(30)、以及第一真空泵(40)，所述样品箱(20)设置在所述外筒(10)内部，所述无气水罐(30)与所述样品箱(20)连通，所述第一真空泵(40)与所述外筒(10)连通；其中，所述外筒(10)包括圆柱形筒体(11)和筒盖(12)，所述样品箱(20)包括箱体(21)、搁板(22)和过滤层(23)，所述搁板(22)放置并基本固定在箱体(21)中，所述过滤层(23)设置在所述搁板(22)上。

Description

一种用于砂土饱和度检测的设备

技术领域

本实用新型涉及土工实验技术，尤其涉及一种用于砂土饱和度检测的设备。

背景技术

在解决与各类工程建筑有关的地质问题时，必须了解岩土的工程地质，土的工程地质性质包括物理、水理以及力学性质，其中物理性质是表明土物理状态的某些性质，用土的基本物理指标来表示，这些指标中有的直接测定例如含水量、密度、比重、体积等，有的通过计算求得例如饱和度等。土的饱和度是指土体孔隙中水占的体积与土体孔隙体积的比值，其表示水在孔隙中充满的程度。饱和度可以反映土的干湿程度以及性质，在实际工程中有着重要的意义。对于岩土工程液化来讲，土的饱和度是判别砂土液化的重要指标，饱和度测试一直具有重要意义。

饱和度的测定主要是通过计算间接获得，并且计算常常由于各种因素而产生偏差。目前，还没有专门的用于砂土饱和度检测的装置。因此，存在对这方面的技术以及设备的需求。

实用新型内容

为克服现有技术存在的至少部分技术问题，本实用新型提供了一种用于砂土饱和度检测的设备，其能够用于测定砂土饱和度，具有操作简单方便，结果直观可靠的优点。

根据本实用新型的另一方面，提供一种用于砂土饱和度检测的设备，包括，外筒10、样品箱20，无气水罐30、以及第一真空泵40，所述样品箱20设置在所述外筒10内部，所述无气水罐30与所述样品箱20连通，所述第一真空泵40与所述外筒10连通；

其中，所述外筒10包括圆柱形筒体11和筒盖12，所述圆柱形筒体11的顶部形成有法兰盘111，筒体外壁的中部上形成有加强环112，筒体外壁的底部上形成有多个进出口113，筒体底部的内表面上形成有多个固定突起114；所述筒盖12的盖体121的周缘形成有与法兰盘111相对应的法兰122，盖体121外表面上设置有压力计123、安全阀124、气孔125以及透明观测窗126，所述压力计123用于检测外筒装置内部的压力，所述第一真空泵40通过所述气孔125连接所述外筒10；

其中，所述样品箱20包括箱体21、搁板22和过滤层23，其中所述箱体21的侧壁上形成有上下延伸的透明观察窗211，箱体21外侧底板的周边形成有多个突出的固定件212，箱体21内侧底板的周缘以及中部处形成有支撑件213，所述固定件212与所述固定突起114相配合，由此将样品箱20固定设置在所述外筒10内；

所述搁板22放置并基本固定在所述支撑件213之上，由此与箱体21的底板和侧壁、以及支撑件213一起构成箱体底部空间214，所述搁板22上形成有多个开孔221；所述箱体21的底部侧壁上形成有多个通孔215，所述通孔与箱体底部空间214联通；所述过滤层23设置在所述搁板22上；

其中，所述无气水罐30用于容纳检测用的无气水，经过进出口113以及通孔215而与所述样品箱20连通。

根据本实用新型的一个实施方案，其中所述无气水罐30包括顶盖31、罐体32以及底盖33，顶盖上设置有压力表35以及多个开孔36。

根据本实用新型的一个实施方案，其中所述透明观测窗211由玻璃形成，并且其上形成有刻度。

根据本实用新型的一个实施方案，其中所述固定件212上形成有孔。

根据本实用新型的一个实施方案，其中所述过滤层23为烧结铜板。

根据本实用新型的一个实施方案，其中所述搁板22形成为包括凹陷部和周围凸缘部，开孔221形成在凹陷部上，周围凸缘部支撑在所述支撑件213之上。

根据本实用新型的一个实施方案，其中所述设备还包括二氧化碳气源50，二氧化碳气源经过进出口113以及通孔215而与所述样品箱20连通。

根据本实用新型的一个实施方案，其中所述设备还包括第二真空泵60，其与所述无气水罐30连接，用于对无气水罐30抽真空。

附图说明

图1为根据本实用新型的一个实施方案的用于砂土饱和度检测的设备的示意图；

图2为根据本实用新型的一个实施方案的外筒装置的正视示意图。

图3为图2所示外筒装置的沿着B-B线的剖面视图。

图4为根据本实用新型的一个实施方案的外筒装置的立体示意图。

图5为根据本实用新型的一个实施方案的样品箱的正视示意图。

图6为根据本实用新型的一个实施方案的样品箱的侧视示意图。

图7为图6所示样品箱的沿着A-A线的剖面视图。

图8为根据本实用新型的一个实施方案的样品箱的顶视示意图，其中没有示出过滤层。

图9为根据本实用新型一个实施方案的无气水罐的截面示意图。

图10为根据本实用新型一个实施方案的无气水罐的顶视示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为根据本实用新型的一个实施方案的用于砂土饱和度检测的设备的示意图。参考图1，根据本实用新型的用于砂土饱和度检测的设备，包括外筒10、样品箱20，无气水罐30、第一真空泵40、二氧化碳气源50以及第二真空泵60，所述样品箱20设置在所述外筒10内部，所述无气水罐30和所述二氧化碳50与所述样品箱20连通，所述第一真空泵40与所述外筒10连通；所述第二真空泵60与所述无气水罐30连通。

下面结合附图进一步详细说明本实用新型的各个部件。

图2为根据本实用新型的一个实施方案的外筒装置的正视示意图；图3为图2所示外筒装置的沿着B-B线的剖面视图；图4为根据本实用新型的一个实施方案的外筒装置的立体示意图。

参考图1～3，本实用新型用于砂土饱和度检测的外筒装置可以包括圆柱形筒体11和筒盖12。

所述圆柱形筒体11的顶部形成有法兰盘111，用于与筒盖12进行封闭配合。筒体外壁的中部上形成有加强环112，用于加强筒体圆柱形筒体11的强度。在筒体外壁上还可以形成有多个吊耳115，用于方便移动圆柱形筒体11，或者是整个装置。

筒体底部的内表面上形成有多个固定突起114，用于固定待放进该外筒装置的样品箱20。例如该固定突起114可以是突起柱，样品箱上可以形成有相应的固定部件(例如其上形成有孔)，在样品箱装好土样之后，放进本实用新型的外筒装置10中，突起柱可以嵌入相应的孔中，以固定样品箱20，可以防止样品箱活动。

在筒体外壁的部上还形成有多个进出口113，可用于引入或排出气体或液体。

另外，所述圆柱形筒体11还包括形成在筒体底部的外表面上的加强筋116，用于加强圆柱形筒体11的底部的强度。

所述筒盖12用于盖封所述圆柱形筒体11，其包括盖体121以及在盖体周缘形成的与法兰盘111相对应的法兰122。盖体121外表面上设置有压力计123，用于检测外筒装置内部的压力。另外还形成有安全阀124，以防止外筒装置内部的压力过大或过小。气孔125用于对外筒装置的内部进行抽真空，例如真空泵40可以通过该气孔而连接外筒10。在盖体121上还形成有透明观测窗126，例如由有机透明玻璃形成，其可用于观测外筒装置内部的试验情况。例如该透明观测窗126可以是呈长条形。

图5为根据本实用新型的一个实施方案的样品箱的正视示意图；图6为根据本实用新型的一个实施方案的样品箱的侧视示意图；图7为图6所示样品箱的沿着A-A线的剖面视图。

参考图5～7，本实用新型用于砂土饱和度检测的样品箱可以包括箱体21、搁板22和过滤层23。

更具体地，所述箱体21基本为方形箱体状，其中一面开口。当然也可以是其他合适的形状，例如圆柱体。该箱体的侧壁上形成有上下延伸的透明观察窗211，可以在一个侧壁或者多个侧壁上形成这样的透明观察窗211。箱体21外侧底板的周边形成有多个突出的固定件212，该固定件212用于将箱体21固定到外筒10中。例如固定件212上可以形成有孔参见图4，可以利用该孔与外筒上的固定突起114相配合来固定箱体21。

根据本实用新型的一个实施方案，其中所述透明观测窗211可以由玻璃形成，例如有机透明玻璃，并且其上形成有刻度。该刻度的精度可以根据需要来设定例如为毫米、十分之一毫米等等，通过该刻度可以反映出箱体21内部溶液高度的变化，由此反应出其体积的变化。

另外，所述箱体21还包括形成在顶部侧壁上的多个吊环216，用于方便移动所述箱体，例如可以通过吊环216来吊起安装所述箱体。

如图所示，箱体21内侧底板的周缘以及中部处形成有支撑件213，用于支承所述搁板22。也即，所述搁板22放置并基本固定在所述支撑件213之上，由此与箱体21的底板和侧壁、以及支撑件213一起构成箱体底部空间214。支撑件213可以形成为连续的，例如沿着箱体21的周缘形成一圈支撑，例如横跨底部形成一条连续的支撑，与所述一圈支撑连接。当然也可以是形成不连续的多个支撑点的形式，只要能够固定支撑所述搁板22即可。所述箱体21的底部侧壁上形成有多个通孔215，所述通孔与箱体底部空间214联通；这样可以通过通孔215将气体例如二氧化碳、液体例如水等引入到箱体中。由于底部空间214的存在，使得能够方便地引入液体或气体，而不会出现堵塞现象。

图8为根据本实用新型的一个实施方案的用于砂土饱和度检测的样品箱的顶视示意图，其中没有示出过滤层。如图所示，所述搁板22上形成有多个开孔221。这样通过通孔215以及底部空间214引入气体和液体等可以进一步渗入到箱体中。

所述搁板22可以形成为平板型，搁板22的形状和尺寸与箱体的截面基本一致，使得搁板22能够放置在所述箱体内并基本固定。所述过滤层23放置和固定在所述搁板22上，例如所述过滤层23与所述搁板22的形状基本一致。所述搁板22也可以形成为包括凹陷部和周围凸缘部，也即形成为带有凸缘的盆状。开孔221形成在凹陷部上也即盆底部，周围凸缘部支撑在所述支撑件213之上。所述搁板22可以设计为包括多个这样的盆状。如图4所示，其中示出了两个这样的盆状，中间形成为一条凸缘，支撑在相应的箱体底部中央部分所形成的支撑件213上。各个开孔221分别形成在盆底部。这样的设计可以让过滤层23更好地固定。

所述过滤层23设置在所述搁板22上，土壤样品放置在所述过滤层23上。所述过滤层23的设置使得能够防止土壤渗透到箱体底部，不利地影响饱和度的检测，同时使得液体例如水以及气体例如二氧化碳等能够自由通过。所述过滤层23可以为烧结铜过滤板，烧结钢过滤板，微孔陶瓷过滤板等。例如烧结铜过滤材料可以由铜合金粉末高温烧结而成，其具有过滤精度高，透气性好，机械强度高，材料利用率高等特点。可根据需要生产各种形状、结构、不同粒度、孔隙度的多孔元件，如：罩、帽、片、板、管、棒状过滤元件。

图9为根据本实用新型一个实施方案的无气水罐的截面示意图；图10为根据本实用新型一个实施方案的无气水罐的顶视示意图。

如图所示，所述无气水罐30用于容纳检测用的无气水，经过外筒10的进出口113以及样品箱20的通孔215而与所述样品箱20连通，由此可以将无气水注入所述样品箱20中，来浸泡土样。

更具体地，所述无气水罐30可以包括顶盖31、罐体32以及底盖33，顶盖上设置有压力表(35)。顶盖31与底盖33之间通过多个螺杆34连接，并由此固定中间的罐体32。例如，可以在顶盖31与底盖33上形成相应的螺纹孔，然后螺杆34通过其中并固定。顶盖31与底盖33可以由金属例如不锈钢制成，罐体32可以由透明材料例如有机玻璃制成。另外，在顶盖31以及底盖33上还形成有多个开孔36(底盖上没有标识出)，用于抽真空以及无气水的流通。例如，第二真空泵60可以通过顶部的开孔与无气水罐30联通，而进行抽真空，或者也可以将第一真空泵40同时连接到无气水罐30。而无气水经过底部的开孔36、外筒10的进出口113以及样品箱20的通孔215而与所述样品箱20连通。还可以通过开孔引入无气水。

另外，如图1所示，本实用新型的设备还可以包括二氧化碳气源50，该气源经过外筒10的进出口113以及样品箱20的通孔215而与所述样品箱20连通，由此可以为样品进行充气。

除有特别说明之外，本实用新型的各个部件例如可以由金属例如不锈钢制成。

本实用新型的设备可用于检测土壤样品的饱和度，例如可利用本申请人的另一项中国专利申请例如申请号为201810359988.9中所描述的方法原理，在此该申请的内容通过引用并入本文。

更具体地，在利用本实用新型的设备进行检测时，可以将装好土样的样品箱20放置在外筒10装置之中，利用固定突起114固定好。然后无气水罐30、第一真空泵40、二氧化碳气源50，分别与外筒10和样品箱20连接好，应该理解的是，各部件之间的连接可以设置有开关(未示出)。然后将液体例如水以及气体例如二氧化碳等引入到外筒装置以及样品箱，以及利用气孔125对外筒装置进行抽真空，由此对样品进行湿润饱和或者抽真空。同时可以利用观测窗126以及透明观测窗211进行观测记录体积以及体积的变化，并进而对样品的饱和度进行检测。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于砂土饱和度检测的设备，其特征在于包括，外筒(10)、样品箱(20)，无气水罐(30)、以及第一真空泵(40)，所述样品箱(20)设置在所述外筒(10)内部，所述无气水罐(30)与所述样品箱(20)连通，所述第一真空泵(40)与所述外筒(10)连通；

其中，所述外筒(10)包括圆柱形筒体(11)和筒盖(12)，所述圆柱形筒体(11)的顶部形成有法兰盘(111)，筒体外壁的中部上形成有加强环(112)，筒体外壁的底部上形成有多个进出口(113)，筒体底部的内表面上形成有多个固定突起(114)；所述筒盖(12)的盖体(121)的周缘形成有与法兰盘(111)相对应的法兰(122)，盖体(121)外表面上设置有压力计(123)、安全阀(124)、气孔(125)以及盖体透明观测窗(126)，所述压力计(123)用于检测外筒装置内部的压力，所述第一真空泵(40)通过所述气孔(125)连接所述外筒(10)；

其中，所述样品箱(20)包括箱体(21)、搁板(22)和过滤层(23)，其中所述箱体(21)的侧壁上形成有上下延伸的箱体透明观测窗(211)，箱体(21)外侧底板的周边形成有多个突出的固定件(212)，箱体(21)内侧底板的周缘以及中部处形成有支撑件(213)，所述固定件(212)与所述固定突起(114)相配合，由此将样品箱(20)固定设置在所述外筒(10)内；

所述搁板(22)放置并基本固定在所述支撑件(213)之上，由此与箱体(21)的底板和侧壁、以及支撑件(213)一起构成箱体底部空间(214)，所述搁板(22)上形成有多个搁板开孔(221)；所述箱体(21)的底部侧壁上形成有多个通孔(215)，所述通孔与箱体底部空间(214)联通；所述过滤层(23)设置在所述搁板(22)上；

其中，所述无气水罐(30)用于容纳检测用的无气水，经过进出口(113)以及通孔(215)而与所述样品箱(20)连通。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述无气水罐(30)包括顶盖(31)、罐体(32)以及底盖(33)，顶盖上设置有压力表(35)以及多个顶盖开孔(36)。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述箱体透明观测窗(211)由玻璃形成，并且其上形成有刻度。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述固定件(212)上形成有孔。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述过滤层(23)为烧结铜板。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述搁板(22)形成为包括凹陷部和周围凸缘部，搁板开孔(221)形成在凹陷部上，周围凸缘部支撑在所述支撑件(213)之上。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括二氧化碳气源(50)，二氧化碳气源经过进出口(113)以及通孔(215)而与所述样品箱(20)连通。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括第二真空泵(60)，其与所述无气水罐(30)连接，用于对无气水罐(30)抽真空。

Images