CN213114742U - 一种吊装法测定排水板排水能力的试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种吊装法测定排水板排水能力的试验装置，该装置包括高强玻璃罩、顶部金属板、底部金属板以及金属箱；所述高强玻璃罩与底部金属板和顶部金属板通过高强螺栓和连接杆形成密闭箱；所述金属箱顶部无盖，在其内部放置钢板和柔性膜，并分层压实一定含水率的土体，并插入排水板；所述金属箱通过挂有称量计的挂钩倒置吊放在密闭箱内；通过将排水板埋置在远离上部土体变形区域，土体固结对排水板变形影响小，从而测定深部排水板的排水能力更准确；通过吊装法测定整个土箱质量变化，比直接称量排出的水质量更准确。
Description
技术领域
本实用新型属于隧道与地下工程试验仪器技术领域，特别涉及一种吊装法测定排水板排水能力的试验装置。
背景技术
随着经济的发展，一些近海城市开始将目光投向围海造地，以扩大城市面积，然而沿海地区工程土质基本为软土地基，因此软土地基的处理对海滨城市的建设十分关键。塑料排水板预压法是处理软土地基最常见的方法，塑料排水板可在淤泥、淤质土、冲填土等饱和粘性及杂填土运用排水固结法进行软基处理的良好垂直通道，大大缩短软土固结时间。而对软土排水固结效果起决定作用的是排水板的排水能力，如何测量排水板的排水能力成为很重要的研究方向。
不少学者对测量排水板的排水能力做出了很多的研究，张鹏程在《塑料防护排水板纵向通水能力测试技术研究》中通过控制排水板接触面材料、板面的压力、水力梯度来测量排水板通水能力，但作者并未考虑排水板与土体相互作用下排水板的排水能力，无法模拟测试实际工程环境中排水材料的排水能力；朱群峰等人在《考虑板土相互作用的排水板通水特性试验研究》中设计了排水板排水量测试仪器，并且通过真空预压模拟试验、堆载预压模拟试验和充灌淤泥试验来制备板土单元体，但是实际工程中地面沉降对土体深部的变形影响小，从而对土体深部排水板变形影响较小，而朱群峰等人所制备的实验室板土单元体中排水板容易受到土体挤压变形，会对其排水量产生影响，无法真正测量土体深部排水板排水效果；王鹏等人在《测试土体压力下的排水板通水量的仪器以及测试的方法》中进行土压力和水压力作用下排水板通水能力测试，并通过集水槽水量变化来判断排水能力，但是由于排水板中会截留大量的水并且水分蒸发带来的测量误差。
综上所述现有技术存在以下缺点：①没有进行排水板与土体相互作用下排水量的研究；②实际工程中地面沉降对土体深部的变形影响小，对土体深部排水板变形影响较小，而实验室进行的排水板试验容易受到土体挤压变形，会对其排水量产生影响，无法真正测量土体深部排水板排水效果；③由于测量方式和排水板长度的原因，使得排水板中会截留大量的水并且水分蒸发从而带来测量误差。
实用新型内容
本实用新型提出一种吊装法测定排水板排水能力的试验装置，其目的在于进行排水板与土壤相互作用下排水量的研究以及模拟测量土体深部中排水板排水能力。
一种吊装法测定排水板排水能力的试验装置，其特征在于，包括高强玻璃罩 4、顶部金属板2、底部金属板14以及金属箱11以及薄膜10；
所述高强玻璃罩4由四块高强玻璃围成，在高强玻璃罩4顶部及底部边缘贴有密封条6；
所述底部金属板14放置在金属底座5上，高强玻璃罩4放置在底部金属板 14上，并且高强玻璃罩4顶部盖有顶部金属板2，底部金属板14与顶部金属板 2通过高强螺栓1和连接杆3的连接实现高强玻璃罩4的密封；
所述顶部金属板2中间设有挂钩17，挂钩17与称量计9相连，称量计9与金属箱11通过金属丝19相连；
所述金属箱11底部无底板，底部两侧留有螺栓连接口13，在金属箱11内放置带有薄膜10的钢板23，薄膜10四周固定在钢板23边缘上，中间可以与钢板23脱开，钢板23中心设有3个透气孔15，便于薄膜10与钢板23脱开，在钢板23上分层压实一定含水率的土体18，并插入排水板16；
所述金属箱11的底部设置金属盖21，金属盖21通过螺栓22与螺栓连接口 13连接，实现金属盖21与金属箱11的密封；
所述底部金属板14上放置接水槽12，置于排水板16下方；
所述高强玻璃罩4右侧面板开孔，与抽气管7紧密相连，抽气管7与真空泵 8紧密相连；
进一步地，所述钢板23距离金属箱11顶部5cm，土体18中排水板16顶端距离钢板23为6cm，减少钢板23上部空气产生的负压对土体18固结的影响。
进一步地，所述真空泵8抽气加压时，金属箱11内土体18上部固结排水，上部土体变形区域远离排水板16，对排水板16的变形影响较小，更加符合深度土体中排水板的变形特征，替代传统的排水板位于土体变形区域，降低排水板变形引起的排水能力变化产生的影响。
进一步地，所述排水板16排水量可以通过称量计9测得的排水固结前后金属箱11质量变化计算而得，替代传统的直接称量排出的水质量的方法，避免水分蒸发带来的测量误差。
有益效益
本实用新型提出了一种吊装法测定排水板排水能力的试验装置，该装置包括高强玻璃罩4、顶部金属板2、底部金属板14以及金属箱11；所述底部金属板 14放置在金属底座5上，高强玻璃罩4放置在底部金属板14上，并且高强玻璃罩4顶部盖有顶部金属板2，通过高强螺栓1和连接杆3的连接实现高强玻璃罩 4的密封；所述顶部金属板2中间设有挂钩17，称量计9与金属箱11通过金属丝19与挂钩17相连；所述金属箱11顶部无盖，在金属箱11内放置钢板23，在钢板23上分层压实一定含水率的土体18，并插入排水板16，金属盖21通过螺栓22与孔洞13连接实现密封，所述底部金属板14上放置接水槽12，置于排水板16下方；所述高强玻璃罩4右侧面板开孔，与抽气管7紧密相连，抽气管 7与真空泵8紧密相连；
本实用新型的优点如下：
1)考虑到排水板与土体相互作用下排水量的研究，更加符合排水板工作的实际工程环境；
2)考虑到实际工程中地面沉降对土体深部的变形影响小，从而对土体深部排水板变形影响较小，将排水板埋置在远离上部土体变形区域，土体固结对排水板产生变形影响小，从而测定排水板的排水能力更准确；
3)采用倒置吊装的方式，测定整个土箱质量变化，比直接称量排出的水质量更准确。
附图说明
图1为本实用新型所述装置的立体图
图2为本实用新型所述装置的剖面图
图3为本实用新型所述金属箱装土后的立体图
图4为本实用新型所述金属箱测试排水能力后的剖面图
标号说明：高强螺栓1、顶部金属板2、连接杆3、高强玻璃罩4、金属底座5、密封条6、抽气管7、真空泵8、称量计9、柔性膜10、金属箱11、接水槽 12、螺栓连接口13、底部金属板14、孔洞15、排水板16、挂钩17、一定含水率的土体18、金属丝19、密封套20、金属盖21、螺栓22、钢板23。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。
如图1-图3所示，一种吊装法测定排水板排水能力的试验装置，包括高强玻璃罩4、顶部金属板2、底部金属板14以及金属箱11；
所述高强玻璃罩4由四块高强玻璃围成，在高强玻璃罩4顶部及底部边缘贴有密封条6；
所述底部金属板14放置在金属底座5上，高强玻璃罩4放置在底部金属板 14上，并且高强玻璃罩4顶部盖有顶部金属板2，底部金属板14与顶部金属板 2通过高强螺栓1和连接杆3的连接实现高强玻璃罩4的密封；
所述顶部金属板2中间设有挂钩17，挂钩17与称量计9相连，称量计9与金属箱11通过金属丝19相连；
所述金属箱11底部无底板，底部两侧留有螺栓连接口13，在金属箱11内放置带有薄膜10的钢板23，薄膜10四周固定在钢板23边缘上，中间可以与钢板23脱开，钢板23中心设有3个透气孔15，便于薄膜10与钢板23脱开，在钢板23上分层压实一定含水率的土体18，并插入排水板16；
所述金属箱11的底部设置金属盖21，金属盖21通过螺栓22与螺栓连接口 13连接，实现金属盖21与金属箱11的密封；
所述底部金属板14上放置接水槽12，置于排水板16下方；
所述高强玻璃罩4右侧面板开孔，与抽气管7紧密相连，抽气管7与真空泵 8紧密相连；
所述钢板23距离金属箱11顶部5cm，土体18中排水板16顶端距离钢板23 为6cm，减少钢板23上部空气产生的负压对土体18固结的影响。
所述真空泵8抽气加压时，金属箱11内土体18上部固结排水，上部土体变形区域远离排水板16，对排水板16的变形影响较小，更加符合深度土体中排水板的变形特征，替代传统的排水板位于土体变形区域，降低排水板变形引起的排水能力变化产生的影响。
所述排水板16排水量可以通过称量计9测得的排水固结前后金属箱11质量变化计算而得，替代传统的直接称量排出的水质量的方法，避免水分蒸发带来的测量误差。
本实用新型中应用了具体实施例对实用新型的原理进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解对实用新型的限制。
Claims (2)
1.一种吊装法测定排水板排水能力的试验装置，其特征在于，包括高强玻璃罩(4)、顶部金属板(2)、底部金属板(14)以及金属箱(11)以及薄膜(10)；
所述高强玻璃罩(4)由四块高强玻璃围成，在高强玻璃罩(4)顶部及底部边缘贴有密封条(6)；
所述底部金属板(14)放置在金属底座(5)上，高强玻璃罩(4)放置在底部金属板(14)上，并且高强玻璃罩(4)顶部盖有顶部金属板(2)，底部金属板(14)与顶部金属板(2)通过高强螺栓(1)和连接杆(3)的连接实现高强玻璃罩(4)的密封；
所述顶部金属板(2)中间设有挂钩(17)，挂钩(17)与称量计(9)相连，称量计(9)与金属箱(11)通过金属丝(19)相连；
所述金属箱(11)底部无底板，底部两侧留有螺栓连接口(13)，在金属箱(11)内放置带有薄膜(10)的钢板(23)，薄膜(10)四周固定在钢板(23)边缘上，中间可以与钢板(23)脱开，钢板(23)中心设有3个透气孔(15)，便于薄膜(10)与钢板(23)脱开，在钢板(23)上分层压实一定含水率的土体(18)，并插入排水板(16)；
所述金属箱(11)的底部设置金属盖(21)，金属盖(21)通过螺栓(22)与螺栓连接口(13)连接，实现金属盖(21)与金属箱(11)的密封；
所述底部金属板(14)上放置接水槽(12)，置于排水板(16)下方；
所述高强玻璃罩(4)右侧面板开孔，与抽气管(7)紧密相连，抽气管(7)与真空泵(8)紧密相连。
2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述钢板(23)距离金属箱(11)顶部5cm，土体(18)中排水板(16)顶端距离钢板(23)为6cm，减少钢板(23)上部空气产生的负压对土体(18)固结的影响。
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2020
- 2020-09-14 CN CN202022005264.XU patent/CN213114742U/zh not_active Expired - Fee Related
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