CN216350207U - 一种用于原位渗透试验的恒压供水装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种用于原位渗透试验的恒压供水装置，属于水利水电工程技术领域，包括水箱和阀门，关键在于：所述水箱设置有两个，且两水箱的顶部均设置有进气孔和注水孔、底部均设置有出水孔；两水箱的进气孔各自连接闸阀后借助三通阀和调压阀与气罐连通，气罐连通空压机；两水箱的出水孔各自连接闸阀后借助三通阀和调压阀输出压力水流；连接管道为承压管道。两个供水箱及其单独配合使用的阀门使两个供水箱形成了双通路双水箱设计，一个补水则另一个供水，两个水箱交错配合使用，使整个供水装置可以不间断提供稳压水流。
Description
技术领域
本实用新型属于水利水电工程技术领域，涉及岩土体的渗透试验，具体涉及对地质体进行原位渗透试验用的供水装置。
背景技术
岩土体渗透特性是岩土勘察中一项重要的指标参数，天然裂隙岩体的性状极其复杂，室内试验不能准确反映岩土体的渗透特性，往往需要采取原位渗透试验的方法来确定岩土体的渗透特性。原位渗透试验是针对特定空间小尺度介质渗透特性的试验方法，在平峒内直接进行原位样试验，最接近于实际状态，能够真实反应岩体结构的天然结构特性。试验过程中，需要向岩土体内注水，要求水压稳定、水头较高，流量较大。稳定连续的恒压水流是保证原位渗透试验成果的一项关键技术。
试验中，由于现场环境复杂、恶劣，且空间有限，很多在室内能够轻松实现的方法在勘察平硐内很难实现。现有供水装置，要么设置简易，无法稳定连续的恒压供水；要么需要建设蓄水池、设置加压、调压、稳压系统，虽然可以满足水压稳定、水头较高，流量较大的要求，但是安装、布置和试验开展困难。而且多数试验设备均为结合工程实际所采用的特殊试验设备，需要依托地势、空间设置，设备复杂、死板、成本高、不易操作，为一次性使用设备，无法应用于其他工程。
实用新型内容
为了实现连续稳定的恒压供水和提高安装布置的灵活性，本实用新型设计了一种恒压供水装置，通过设置空压机和气罐、借助承压管道连接各器件，并采用双通路双水箱联合工作，实现了稳定持续供压，同时具有较高的灵活性。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于原位渗透试验的恒压供水装置，包括水箱和阀门，关键在于：所述水箱设置有两个，且两水箱的顶部均设置有进气孔和注水孔、底部均设置有出水孔；两水箱的进气孔各自连接闸阀后借助三通阀和调压阀与气罐连通，气罐连通空压机；两水箱的出水孔各自连接闸阀后借助三通阀和调压阀输出压力水流；连接管道为承压管道。
该供水装置中，采用空压机作为压力来源，向气罐持续补压，气罐向水箱输入压力，制造有压水流，并通过调压阀调节输出水压大小。双水箱交替供水可实现长时稳压持续供水，双水箱共同供水可提供较大水流的供水。
进一步的，与水箱的进气孔连接的调压阀设置在三通阀和气罐之间。该进一步的技术方案中，调压阀安装在主管路上，可以实现对两水箱进气管路的调压。
进一步的，与水箱的出水孔连接的调压阀位于三通阀的出口管路上。该进一步的技术方案中，调压阀安装在主管路上，可以实现对两水箱出水管路的调压。
进一步的，连接水箱进气孔、气罐和空压机的管路为气压管路，为了保证密封性和耐用度，气压管路上的闸阀、三通阀和调压阀采用气体用阀门。
进一步的，连接水箱出水孔的管路为水压管路，为了降低成本，水压管路上的闸阀、三通阀和调压阀采用液体用阀门。
进一步的，为了便于泄压，两水箱的顶部还设置有排气孔。
进一步的，为了便于观测压力，与水箱的进气孔连接的所述三通阀和气罐之间的管路上设置有压力表。
进一步的，为了便于观测压力，与水箱的出水孔连接的所述三通阀的出口管路上设置有压力表。
本实用新型的有益效果为：1、本供水装置，通过空压机和气罐提供带压水，且各器件通过承压管道连接，无需依地势放置水箱以注水，各个器件可灵活放置，连接方便，环境适应性强。2、采用双通路双水箱设计，双水箱交替供水可实现长时稳压持续供水，双水箱共同供水可提供较大水流的供水；能够提供长效稳定的渗透水压，既可为不良地质体原位渗透试验提供满足各类试验要求的稳定持久水压，也可为大尺寸试件提供较大流量，满足特殊试验要求。3、相较于现有技术中的建设蓄水池、设置加压、调压、稳压系统等操作，本方案设备拆卸组装简单，适应性强，多种工况的平硐内均可安装使用，并且便于运输，可重复使用，成本低。
附图说明
图1是实施例一中恒压供水装置的结构示意图；
附图中，1代表空压机；2代表气罐；3代表第一调压阀；4代表气压管路；5代表第一供水箱；6代表第二供水箱；7代表进气孔；8代表排气孔；9代表注水孔；10代表水流管路；11代表第二调压阀；12代表第一三通阀；13代表第二三通阀；14代表第一进气闸阀；15代表第二进气闸阀；16代表第一出水闸阀；17代表第二出水闸阀；18代表出水口。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
实施例一，如图1所示，一种用于原位渗透试验的恒压供水装置，包括空压机1和气罐2，还包括第一供水箱5和第二供水箱6，空压机1与气罐2连通，气罐2借助第一调压阀3和第一三通阀12通过气压管路4与第一供水箱5和第二供水箱6的进气孔7连通；第一供水箱5和第二供水箱6的出水口18通过水流管路10与第二三通阀13连通；
第一供水箱5与第一三通阀12之间设置有第一进气闸阀14，第二供水箱6与第一三通阀12之间设置有第二进气闸阀15；第一供水箱5与第二三通阀13之间设置有第一出水闸阀16，第二供水箱6与第二三通阀13之间设置有第二出水闸阀17。
空压机1提供压力来源，第一供水箱5和第二供水箱6形成双水箱双通路的设置，供水装置在使用时，保障两个水箱中至少有一个可以进行供水，即第一供水箱5加水同时第二供水箱6供水或第一供水箱5供水同时第二供水箱6加水，从而实现稳定持续供压，可以不间断提供稳压水流。能够提供较大流量，满足渗透系数较大的不良地质体以及渗透破坏后的实验观测过程，还采用了多个阀门联合控制，供压精度较高，能够满足高精度试验要求；并且两个水箱、空压机1和气罐2之间利用管路连接，对外界空间占用要求较低，可以灵活摆放设置，放置位置不受场地约束，能够适应平硐恶劣的地表环境，使用结束后，装置可以回收重复利用，减少成本。
气罐2和第一三通阀12之间设置有第一调压阀3，第二三通阀13与第二调压阀11连通，第二调压阀11通过水流管路10提供稳压水流；第一供水箱5和第二供水箱6上均开设有排气孔8和注水孔9。
工作原理：
a、连接空压机1、气罐2、第一供水箱5和第二供水箱6，关闭设备所有阀门，向第一供水箱5和第二供水箱6内注水，检查各个设备连接状态；
b、接通空压机1电源，整个供水装置开始运行；
c、气罐2中压力到达实验所需范围后，打开第一供水箱5上部第一进气闸阀14，通过调节第一调压阀3使第一供水箱5内压力稍大于试验要求水压；
d、打开第一供水箱5下部第一出水闸阀16，通过调节第二调压阀11使输出水压满足试验要求；
e、试验过程中需对第一供水箱5水位进行监测，当水量不足时，提前打开第二供水箱6上部第二进气闸阀15，调节第一调压阀3使第二供水箱6内压力稳定后打开其下部第二出水闸阀17，关闭无水的第一供水箱5的第一进气闸阀14和第一出水闸阀16，调节第二调压阀11使水压稳定；
f、确认无水的第一供水箱5的第一进气闸阀14和第一出水闸阀16关闭后，打开注水孔9及排气孔8，向无水的第一供水箱5内注水待用。
g、试验过程中采用双通路交替使用的方式时刻保证水压稳定。
实施例二，该实施例是在实施例一的基础上，增设压力表。在第一三通阀12和气罐2之间的管路上增设压力表，检测气压。在第二三通阀13的出口管路上设置有压力表，检测水压。
应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (8)
1.一种用于原位渗透试验的恒压供水装置，包括水箱和阀门，其特征在于：所述水箱设置有两个，且两水箱的顶部均设置有进气孔（7）和注水孔、底部均设置有出水孔；两水箱的进气孔（7）各自连接闸阀后借助三通阀和调压阀与气罐（2）连通，气罐（2）连通空压机（1）；两水箱的出水孔各自连接闸阀后借助三通阀和调压阀输出压力水流；连接管道为承压管道。
2.根据权利要求1所述的用于原位渗透试验的恒压供水装置，其特征在于：与水箱的进气孔（7）连接的调压阀设置在三通阀和气罐（2）之间。
3.根据权利要求1所述的用于原位渗透试验的恒压供水装置，其特征在于：与水箱的出水孔连接的调压阀位于三通阀的出口管路上。
4.根据权利要求1所述的用于原位渗透试验的恒压供水装置，其特征在于：连接水箱进气孔（7）、气罐（2）和空压机（1）的管路为气压管路，气压管路上的闸阀、三通阀和调压阀为气体用阀门。
5.根据权利要求1所述的用于原位渗透试验的恒压供水装置，其特征在于：连接水箱出水孔的管路为水压管路，水压管路上的闸阀、三通阀和调压阀为液体用阀门。
6.根据权利要求1所述的用于原位渗透试验的恒压供水装置，其特征在于：两水箱的顶部还设置有排气孔（8）。
7.根据权利要求1所述的用于原位渗透试验的恒压供水装置，其特征在于：与水箱的进气孔（7）连接的所述三通阀和气罐（2）之间的管路上设置有压力表。
8.根据权利要求1所述的用于原位渗透试验的恒压供水装置，其特征在于：与水箱的出水孔连接的所述三通阀的出口管路上设置有压力表。
Priority Applications (1)
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| CN202122749646.8U CN216350207U (zh) | 2021-11-11 | 2021-11-11 | 一种用于原位渗透试验的恒压供水装置 |
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| CN202122749646.8U CN216350207U (zh) | 2021-11-11 | 2021-11-11 | 一种用于原位渗透试验的恒压供水装置 |
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| CN216350207U true CN216350207U (zh) | 2022-04-19 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN216350207U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115233643A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-10-25 | 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 | 一种地下深部松散岩土定水头渗透实验供水装置 |
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2021
- 2021-11-11 CN CN202122749646.8U patent/CN216350207U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN115233643A (zh) * | 2022-07-27 | 2022-10-25 | 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 | 一种地下深部松散岩土定水头渗透实验供水装置 |
| CN115233643B (zh) * | 2022-07-27 | 2024-01-23 | 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 | 一种地下深部松散岩土定水头渗透实验供水装置 |
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