CN220794904U - 一种岩土现场压水试验设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于岩土现场试验技术领域，具体涉及一种岩土现场压水试验设备，充气式橡胶栓塞、气压系统和水压系统；所述充气式橡胶栓塞具有橡胶气囊和通水管；橡胶气囊套设于通水管外；所述通水管用于向深基孔内注水；所述气压系统包括氮气罐、三通泄压阀和送气软管；所述氮气罐通过送气软管连接至橡胶气囊的进气口；所述水压系统包括储水器和水加压站；所述储水器与水加压站之间连接有抽水管；所述充气式橡胶栓塞的通水管与水加压站之间连接有注水管。本方案中的气压系统与水压系统相互独立，气压控制、注水压力实现分别控制，互不干扰，方便于更换；本方案设计合理、结构清晰、造价合理、压力控制稳定，能满足大多数压水试验的需求。

Description

一种岩土现场压水试验设备

技术领域

本实用新型属于岩土现场试验技术领域，具体涉及一种岩土现场压水试验设备。

背景技术

近年来，随着土木工程技术的发展，深基坑工程数量增多，对基坑边坡的透水性情况需要大量的岩土现场压水试验来确定。一个面积较大的深基坑的压水试验孔数可能接近数十个甚至上百个。

现有的压水试验设备系统构造均较为复杂、造价昂贵，如法国的apageo公司的Lugeotest、瑞典的GPS3型双塞压水试验设备、思明特公司的钻孔轴水压试验机等。以Lugeotest为例，该设备系统包括充气栓塞、压力调节控制箱、数显水表及气压分水阀等设备。其中压力调节控制箱同时控制栓塞压力、注水压力，而数显水表及气压分水阀则负责将气压稳定加到水压上，并显示水流流量。

由于压力调节控制箱、数显水表及气压分水阀等部件构造精密、且国内缺少相应的配件，损坏后维修费用高、维修周期长。因此，有必要设计一种构造简单，维修成本较低，能够对能够独立进行气压控制和水压控制，零件可灵活更换的压水试验设备。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本方案提供了一种岩土现场压水试验设备。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种岩土现场压水试验设备，充气式橡胶栓塞、气压系统和水压系统；

所述充气式橡胶栓塞具有橡胶气囊和通水管；橡胶气囊套设于通水管外并能够径向膨胀，以封闭岩土现场钻出的试验孔；所述通水管用于向深基孔内注水；

所述气压系统包括氮气罐、三通泄压阀和送气软管；所述氮气罐通过送气软管连接至橡胶气囊的进气口，三通泄压阀连接于送气软管上并用于橡胶气囊的充放气控制；

所述水压系统包括储水器和水加压站；所述储水器与水加压站之间连接有抽水管；所述充气式橡胶栓塞的通水管与水加压站之间连接有注水管。

作为上述的岩土现场压水试验设备的备选结构或补充设计：所述气压系统还包括气管收纳器，所述气管收纳器用于卷收送气软管。

作为上述的岩土现场压水试验设备的备选结构或补充设计：所述氮气罐的出气口处设置有调压阀和气压计。

作为上述的岩土现场压水试验设备的备选结构或补充设计：所述储水器与水加压站之间还连接有回水管；所述回水管能够将部分水加压站中的水回送至储水器。

作为上述的岩土现场压水试验设备的备选结构或补充设计：所述储水器为具有顶部开口的立式水塔；所述回水管和抽水管从储水器的顶部开口处伸入立式水塔内。

作为上述的岩土现场压水试验设备的备选结构或补充设计：所述水加压站包括汽油机、卧式柱塞泵和皮带；所述皮带连接于汽油机的输出轴与卧式柱塞泵的输入轴之间，并用于两者之间的传动。

作为上述的岩土现场压水试验设备的备选结构或补充设计：所述汽油机和卧式柱塞泵均固定安装在手推车上。

作为上述的岩土现场压水试验设备的备选结构或补充设计：所述卧式柱塞泵的出水口处设置有流量计和水压表。

本实用新型的有益效果为：

1.本方案中的气压系统与水压系统相互独立，气压控制、注水压力实现分别控制，互不干扰，方便于更换；

2.本设备系统采用了卧式柱塞泵、汽油机的配合来控制注水，可通过汽油机马力情况以及阀门的开关控制共同调控注水压力；当注水量需求较小时，可减小马力，节约油耗量；

3.本方案中的各个零部件均能够实现国产化生产，无需复杂昂贵的进口压力调节控制箱、数显水表及气压分水阀等设备，性价高，损坏时易于更换；

4.本方案中的压水试验设备设计合理、结构清晰、造价合理、压力控制稳定，能满足大多数压水试验的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本方案实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本方案中岩土现场压水试验设备的结构示意图；

图2是水加压站的结构示意图。

图中：1-氮气罐；2-送气软管；3-三通泄压阀；4-气管收纳器；5-充气式橡胶栓塞；6-注水管；7-水加压站；71-汽油机；72-手推车；73-卧式柱塞泵；74-皮带；8-储水器；9-抽水管；10-回水管。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是一部分实施例，而非是全部，基于本方案中的实施例，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，都属于本方案的保护范围。

实施例1

如图1至图2所示，本实施例设计了一种岩土现场压水试验设备，充气式橡胶栓塞5、气压系统和水压系统等部件。

所述充气式橡胶栓塞5具有橡胶气囊和通水管等部件。橡胶气囊套设于通水管外，当橡胶气囊内充入气体后，能够使得橡胶气囊径向膨胀，从而封闭岩土现场钻出的试验孔，实现试验孔的封孔，降低从试验孔口处漏水而影响压水试验的结果。所述通水管用于向深基孔内注水，通水管可以采用直管；通水管的进水口和出水口分别位于充气式橡胶栓塞5的两端，从而在橡胶气囊封孔后，水也能够从试验孔送入到试验孔内。充气式橡胶栓塞5可以采用市购产品，该产品又名为橡胶栓塞、充气栓塞、橡胶充气栓塞。

所述气压系统包括氮气罐1、三通泄压阀3和送气软管2等部件；所述氮气罐1通过送气软管2连接至橡胶气囊的进气口，送气软管2采用伸缩性好、耐磨的软胶管，在所述氮气罐1的出气口处设置有调压阀和气压计，调压阀能将气管的气压从氮气瓶的高气压调整成栓塞的额定气压，气压表能测定送气软管2的气压情况。打开调压阀后，氮气能够经过送气软管2送入到橡胶气囊，并使橡胶气囊膨胀。在送气软管2上串联有三通泄压阀3，通过切换三通泄压阀3的连通方向可以使得氮气罐1与橡胶气囊连通，或者使得橡胶气囊与自然环境连通，从而实现橡胶气囊的充放气控制。

所述气压系统还包括气管收纳器4，所述气管收纳器4用于卷收送气软管2。

所述水压系统包括储水器8和水加压站7；所述储水器8与水加压站7之间连接有抽水管9；所述充气式橡胶栓塞5的通水管与水加压站7之间连接有注水管6。所述储水器8与水加压站7之间还连接有回水管10；所述回水管10能够将部分水加压站7中的水回送至储水器8。所述储水器8可以采用带有顶部开口的立式水塔；所述回水管10和抽水管9从储水器8的顶部开口处伸入立式水塔内。

所述水加压站7包括汽油机71、卧式柱塞泵73、皮带74和手推车72等部件；所述皮带74连接于汽油机71的输出轴与卧式柱塞泵73的输入轴之间，在汽油机71的输出轴与卧式柱塞泵73的输入轴上均同轴连接有皮带轮，皮带74用于汽油机71的输出轴与卧式柱塞泵73的输入轴之间的传动，从而将动能从汽油机71传输到卧式柱塞泵73。所述卧式柱塞泵73的出水口处设置有流量计和水压表。卧式柱塞泵73能将水体从低压增加到高压并保持稳定流量，在卧式柱塞泵73处设置的排气阀能将水管内的初始气体排出，流量计采用高灵敏度可归零的仪表；水压表安装在流量计后，以利用该水压表测定水体送入试验孔前的水压；注水管6外可以由钢丝绳缠绕，钢丝绳的端部与充气式橡胶栓塞5扎牢固定，从而减小注水管6径向受力；此外，还可以使用水砣在试验前进行试验孔深度测定，可以使用秒表测定试验的时间。

本实施例中，所述汽油机71和卧式柱塞泵73均固定安装在手推车72上，减少该设备振动的影响。

本实施例中的岩土现场压水试验设备的使用方法如下：

1、首先按照图1连接各个部件，并测试气密性、水密性，完毕后关闭氮气瓶并泄压；然后对试验孔进行拔桩清孔，做压水试验前的准备；

2、放入充气式橡胶栓塞5到指定位置，再打开氮气瓶，调节调压阀到充气式橡胶栓塞5的额定气压，使得充气式橡胶栓塞5膨胀封孔；

3、等待十分钟后，启动汽油机71，使其带动卧式柱塞泵73工作，短暂打开排气阀水压系统中的部分空气，使得试验孔内注水，以测试封孔情况；

4、确定封孔成功后，正式开启压水试验，具体压水试验过程参见相关规范；试验完成后，关闭氮气瓶并打开三通泄压阀3，气压下降后拔出栓塞，结束试验。

卧式柱塞泵73外可以设置玻璃罩以防止灰尘进入，皮带轮外有保护壳以防止意外触碰。卧式柱塞泵73流量需能达到100L/min以上，汽油机71功率一般在8kw以上，试验孔内的孔径较大和渗透性较大时，压力试验设备可进一步增加汽油机71的功率。

岩土现场压水试验设备在工作过程的保养：

岩土现场压水试验设备在工作时间内持续使用后应当进行设备保养，设备保养分为日常保养、常规保养。日常保养的内容包括了清理各设备表面的油污、泥浆，注水管6、送气软管2、钢丝绳、充气式橡胶栓塞5用淡水冲洗并晾干，检查设备各相关部件是否漏油、漏气、漏水。常规保养内容包括了拆开并清除各设备内部积碳、灰尘，必要时更换汽油机71机油，在卧式柱塞泵73中添加黄油，检查皮带74情况，检查手推车72底部轮胎的磨损情况，标定气压表、流量计是否准确等。

上述实施例仅仅是为了清楚地说明所做的举例，而并非对实施方式的限定；这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本技术的保护范围内。

Claims (8)

1.一种岩土现场压水试验设备，其特征在于：充气式橡胶栓塞(5)、气压系统和水压系统；

所述充气式橡胶栓塞(5)具有橡胶气囊和通水管；橡胶气囊套设于通水管外并能够径向膨胀，以封闭岩土现场钻出的试验孔；所述通水管用于向深基孔内注水；

所述气压系统包括氮气罐(1)、三通泄压阀(3)和送气软管(2)；所述氮气罐(1)通过送气软管(2)连接至橡胶气囊的进气口，三通泄压阀(3)连接于送气软管(2)上并用于橡胶气囊的充放气控制；

所述水压系统包括储水器(8)和水加压站(7)；所述储水器(8)与水加压站(7)之间连接有抽水管(9)；所述充气式橡胶栓塞(5)的通水管与水加压站(7)之间连接有注水管(6)。

2.根据权利要求1所述的岩土现场压水试验设备，其特征在于：所述气压系统还包括气管收纳器(4)，所述气管收纳器(4)用于卷收送气软管(2)。

3.根据权利要求2所述的岩土现场压水试验设备，其特征在于：所述氮气罐(1)的出气口处设置有调压阀和气压计。

4.根据权利要求1所述的岩土现场压水试验设备，其特征在于：所述储水器(8)与水加压站(7)之间还连接有回水管(10)；所述回水管(10)能够将部分水加压站(7)中的水回送至储水器(8)。

5.根据权利要求4所述的岩土现场压水试验设备，其特征在于：所述储水器(8)为具有顶部开口的立式水塔；所述回水管(10)和抽水管(9)从储水器(8)的顶部开口处伸入立式水塔内。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的岩土现场压水试验设备，其特征在于：所述水加压站(7)包括汽油机(71)、卧式柱塞泵(73)和皮带(74)；所述皮带(74)连接于汽油机(71)的输出轴与卧式柱塞泵(73)的输入轴之间，并用于两者之间的传动。

7.根据权利要求6所述的岩土现场压水试验设备，其特征在于：所述汽油机(71)和卧式柱塞泵(73)均固定安装在手推车(72)上。

8.根据权利要求6所述的岩土现场压水试验设备，其特征在于：所述卧式柱塞泵(73)的出水口处设置有流量计和水压表。