CN218917138U - 码头填料渗透性能测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种码头填料渗透性能测量装置，解决现有装置测量过程中无法保证给水瓶内液位与试样之间的高度差一致的情况。该装置包括试样筒、顶盖、底盖、底部网格板、顶部网格板和水箱，试样位于试样筒内，并在试样的上下两端分别设置顶部网格板和底部网格板，且在顶部网格板和顶盖之间为溢水腔，在底部网格板和底盖之间为布水腔，在溢水腔设有溢流口，布水腔设有上水口，所述上水口通过水管连通水箱；立柱穿过顶盖上的活塞孔且立柱的下端压在顶部网格板上；所述水箱通过丝杠滑块机构高度可调的安装。本技术将水箱的高度由固定模式设计为高度可调的模式，可以根据液位情况及时的调整水箱的高度，保证实验过程中液位差的恒定。

Description

码头填料渗透性能测量装置

技术领域

该实用新型涉及码头填料渗透性能测量技术领域。

背景技术

在码头土木工程中，码头填料渗透性能测量实验的目的是对渗流水经过路基粗颗粒土之后，通过实验仪器测取并检测渗流的系数，以及在渗流作用下土体颗粒流失时的临界坡降和浮动时的破坏坡降，以及，对干密度和土体细颗粒含量差异状态下所呈现的渗流规律。

目前针对该实验，采用的仪器为垂直渗透变形仪，实验筒为圆桶结构，试验水流通过水箱进水口进入，然后经过导管从上往下流入进水口，其中水箱还设置低于进水口的溢水口，在水箱水位达到试验标准高度之后，就会从溢水口自动流出，水流从进水口进入带有孔径2mm排气孔的底座，慢慢往实验筒往上渗，在实验筒分别装置了两根距离为10cm的测压管，分别对渗透上来的水压数值进行测定，其中下测压管与底座保持10cm的距离，在实验筒上方则有留置溢水口的透水板。

经查新检索，得到以下相关专利文献，这些专利文献为公开出版物，具有一定参考价值，现给予列举，使得公众知晓：

CN202121152902.9文献中公开介绍了一种测量填料渗透系数的渗透仪，包括试验瓶、给水瓶和排水瓶，试验瓶竖直设置，给水瓶与试验瓶的底端连通，排水瓶与试验瓶的顶端连通，试验瓶的顶端呈开口状，试验瓶内还设置有用于固定试样的顶层渗水板和底层渗水板，试验瓶的顶端可拆卸连接有用于压实试样的压头，压头的底端与顶层渗水板的顶面抵接，试验瓶上开设有用于测量试样内部压力的测压孔，压头的顶端设置有固定盖，试验瓶的顶端固定设置有固定板，固定板上开设有滑动槽，滑动槽呈倒T型，滑动槽内滑动连接有滑动块，滑动块与固定盖的顶面抵接。

这种结构给水压力不稳定，例如，给水瓶内的液位会随着水的流失而降低，液位降低导致实验结果的准确度打折扣。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种码头填料渗透性能测量装置，解决现有装置测量过程中无法保证给水瓶内液位与试样之间的高度差一致的情况。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

码头填料渗透性能测量装置，该装置包括试样筒、顶盖、底盖、底部网格板、顶部网格板和水箱，其特征在于，

所述试样筒的上下两端安装顶盖和底盖；

试样位于试样筒内，并在试样的上下两端分别设置顶部网格板和底部网格板，且在顶部网格板和顶盖之间为溢水腔，在底部网格板和底盖之间为布水腔，以及，在溢水腔设有溢流口，布水腔设有上水口，所述上水口通过水管连通水箱；立柱穿过顶盖上的活塞孔且立柱的下端压在顶部网格板上；所述水箱通过丝杠滑块机构高度可调的安装。

进一步地，所述试样筒内壁套置并贴合密封圈支撑钢环和密封圈，该密封圈对试样和试样筒之间的缝隙进行密封。

进一步地，所述密封圈支撑钢环为不锈钢环，密封圈为橡胶密封圈。

进一步地，所述密封圈至少为两道。

进一步地，还包括竖向设置的千分表，所述千分表的上端与立柱之间通过一个横向的钢梁架刚性连接，千分表的下端抵靠在顶盖的外侧上表面。所述顶部网格板是由厚度不低于20毫米的厚钢板密集钻孔形成的、具有透水性能的透水板。

进一步地，所述顶部网格板与立柱配合处设置压力传感器。

进一步地，所述溢流口下方放置量筒或者量杯。

进一步地，所述布水腔内底盖的内部放置支撑体，该支撑体自底部对底部网格板进行支撑。

进一步地，所述补水水箱固定在一个滑块上，该滑块通过丝杠滑块机构安装在丝杠上，丝杠的两端通过轴承可转动的安装在仪器机架上，以及在滑块和仪器机架之间设置对滑块进行导向的导向滑槽。

进一步地，所述丝杠顶部固定安装一个蜗轮，与蜗轮配合的蜗杆则通过轴承组件安装在仪器机架上，蜗杆由操作手柄控制，利用蜗轮蜗杆的大传动比对滑块的高度位置进行微量调整。

本实用新型的有益效果是：

本技术通过将试样筒与试件之间设置密封圈，阻断水流在间隙处的流动路径，使得水分子只能在试件内部穿过，避免了水在试样筒与试件之间的间隙流过而造成的溢流水的测量结果的不准确。

本技术将水箱的高度由固定模式设计为高度可调的模式，可以根据液位情况及时的调整水箱的高度，保证实验过程中液位差的稳定性，这对于保证结果的正确具有积极的意义。

附图说明

图1为本实施例的结构图。

图2为试验过程图。

图3为图1中A出局部放大图。

图中：10试样筒，11密封圈支撑钢环，12密封圈，

20顶盖，21溢水腔，22立柱，23溢流口，24量杯，

30底盖，31布水腔，32支撑体，33上水口，34底部网格板，

40顶部网格板，41加强劲，42压力传感器，

50补水水箱，51滑块，52轴承，53蜗轮，54丝杠，

60千分表。

具体实施方式

码头填料渗透性能测量装置，该装置包括试样筒、顶盖、底盖、底部网格板、顶部网格板和水箱等主要零部件，以及水管、各类传感器、千分表等各类辅助零部件。

试样筒10为圆筒，上下两端设置有法兰，用于安装顶盖20和底盖30。

顶盖20通过快速紧固螺栓被固定在试样筒的顶部，并在顶盖形成一个空腔，该空腔在顶部网格板的分割下形成一个溢水腔21。在顶盖上设置有个活塞孔，该活塞孔容立柱22通过，该立柱采用自上而下的方式穿过上述活塞孔并加压在顶部网格板上。

该顶部网格板40为一个异形结构的网格板，具体来说，并非是一个平板。该顶部网格板是由厚度不低于20毫米的厚钢板密集钻孔形成的、具有一定透水性能的透水板。该网格板的上表面焊接若干加强劲41，若干加强筋41自中央向四周辐射，形成轮辐辐条形状的布置，并在中央汇集处形成与立柱底部配合的，以及在两者的配合处设置压力传感器42，该压力传感器间接测量的是对下方的试样施加的保压压力。

在上述的溢水腔21靠下位置设置有溢流口23，该溢流口外接量筒或者量杯24，用于统计溢流水的体积。

进一步地，上述的活塞孔位置，在顶盖上设置有延长的导向结构，这对于防止立柱的直立状态的保持具有积极的限位的意义。

在试样筒10的下方，通过快速紧固螺栓固定安装底盖30，该底盖30是由环壁和底板组成的容器状结构，并在底盖和底部网格板之间形成一个布水腔31。该布水腔为环形或者圆形的空腔。其中上述的底部网格板34四周边沿搭放在底盖的边沿部位，形成一个下托举的动作。对应的，在底盖的内部放置一个支撑体32，该支撑体自底部对底部网格板34进行支撑，这对于保持底部网格板的样板具有积极意义，例如，有效的防止底部网格板的形变。

在底盖30上具有上水口33，该上水口通过水阀和水管连接补水水箱。

在试样筒10内壁套置并贴合密封圈支撑钢环11和密封圈12，所谓的密封圈支撑钢环为不锈钢板围合并焊接成型的钢环，密封圈为橡胶密封圈，两者同直径规格，优选的方式是，上述的密封圈设置的数量为四个，并在顶部网格板、密封圈支撑钢环、底部网格板之间间隔布置，并在试样与试样筒、底部网格板和顶部网格板之间形成有效的密封，避免水在试样与试样筒筒壁之间的间隙处溢流，造成实验结果的不准确。理论上，实验过程中，水应当完全或者接近完全的自试样样本的内部间隙处通过，而应该避免水在试样与试样筒筒壁之间的间隙处溢流。本技术中，密封圈的设置，就是在试样与试样筒筒壁之间形成阻断，阻断水的溢流。

补水水箱50，该补水水箱固定在一个滑块51上，该滑块通过丝杠滑块机构52安装在丝杠54上，丝杠54的两端通过轴承52可转动的安装在仪器机架上。以及在滑块和仪器机架之间设置对滑块进行导向的导向滑槽。丝杠顶部模块固定安装一个蜗轮53，与蜗轮配合的蜗杆则通过轴承组件安装在仪器机架上，蜗杆由操作手柄控制，利用蜗轮蜗杆的大传动比对滑块的高度位置进行微量调整，该调整用于弥补水箱内的液位与溢流口的低点零点高度差的减小，也就是说，当水箱内的相对液位线降低后，可以通过手动的方式调整补水水箱的高度，进而弥补水箱内的液位与溢流口的低点零点高度差，并使得高度差始终处于相对稳定状状态。

千分表60竖向设置，也就是与立柱轴线平行的设置。该千分表60的上端与立柱之间通过一个横向的钢梁架刚性连接，也就是千分表与上述的立柱是同步上下的。千分表的下端抵靠在顶盖的外侧上表面。该千分表随着立柱同步下行，用于检测的数据为试样的压缩高度模量。

本装置的实验步骤为：

第一步，制作试件00，将在压力机制作模具中将试件制作完成，待用。

第二步，将试件筒10和底部网格板、支撑体、底盖进行组装，具体过程为将底盖和试件筒使用螺栓组装，组装完成后，将支撑体和底部网格板按先后顺序自上向下的放入到试件筒的内部，并搭在底盖的法兰边沿处。

第三步，试件放置，首先，将密封圈、密封圈支撑钢环顺序交替植入到试件筒内部，并将试件也植入到试件筒内部，最后将顶部网格板放置在试件的顶部。

第四步，顶盖封盖，最后是立柱、千分表、量筒的安装，以及连接相应的水管，组装完成后，打开阀门，每小时记录一次试件变形量(千分表)，待试件膨胀变形量稳定后(相邻两次变形量差值≤0.02mm)，记录试件的膨胀量均值δ渗作为测验结果。同步的，自溢水口有水溢出开始记录，以一个小时为时间段记录流出的水的时间，该记录反应的是试样的透水性能。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本实用新型的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.码头填料渗透性能测量装置，该装置包括试样筒、顶盖、底盖、底部网格板、顶部网格板和水箱，其特征在于，

所述试样筒的上下两端安装顶盖和底盖；

试样位于试样筒内，并在试样的上下两端分别设置顶部网格板和底部网格板，且在顶部网格板和顶盖之间为溢水腔，在底部网格板和底盖之间为布水腔，以及，在溢水腔设有溢流口，布水腔设有上水口，所述上水口通过水管连通水箱；立柱穿过顶盖上的活塞孔且立柱的下端压在顶部网格板上；所述水箱通过丝杠滑块机构高度可调的安装。

2.根据权利要求1所述的码头填料渗透性能测量装置，其特征在于，所述试样筒内壁套置并贴合密封圈支撑钢环和密封圈。

3.根据权利要求2所述的码头填料渗透性能测量装置，其特征在于，所述密封圈支撑钢环为不锈钢环，密封圈为橡胶密封圈。

4.根据权利要求3所述的码头填料渗透性能测量装置，其特征在于，所述密封圈至少为两道。

5.根据权利要求2所述的码头填料渗透性能测量装置，其特征在于，还包括竖向设置的千分表，所述千分表的上端与立柱之间通过钢梁架连接，千分表下端抵靠在顶盖上。

6.根据权利要求2所述的码头填料渗透性能测量装置，其特征在于，所述顶部网格板与立柱配合处设置压力传感器。

7.根据权利要求1所述的码头填料渗透性能测量装置，其特征在于，所述溢流口下方放置量筒或者量杯。

8.根据权利要求1所述的码头填料渗透性能测量装置，其特征在于，所述布水腔内底盖的内部放置支撑体。

9.根据权利要求1所述的码头填料渗透性能测量装置，其特征在于，所述水箱固定在滑块上，该滑块通过丝杠滑块机构安装在丝杠上，丝杠的两端通过轴承安装在仪器机架上，以及在滑块和仪器机架之间设置对滑块进行导向的导向滑槽。

10.根据权利要求1所述的码头填料渗透性能测量装置，其特征在于，所述丝杠顶部固定安装蜗轮，蜗杆由操作手柄控制丝杠转动。

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