一種測試多層土工布垂直滲透系數(shù)的試驗裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測試多層土工布垂直滲透系數(shù)的試驗裝置，包括進(jìn)水管、儲水量筒a、滲流室、儲水量筒b和連通管，進(jìn)水管與儲水量筒a上部連接，儲水量筒a頂部設(shè)有排氣孔a，儲水量筒b上部設(shè)有排水孔，滲流室側(cè)壁下部通過連通管與儲水量筒b底部連通，該裝置還包括密封裝置，儲水量筒a下部與密封裝置上部固定連接，滲流室的上部與密封裝置下部固定連接；滲流室內(nèi)依次緊貼放置多個圓環(huán)狀土工布臺架，土工布臺架的上、下部固定有土工布；儲水量筒a的側(cè)壁上部設(shè)有溢流孔、內(nèi)壁下部設(shè)有溫度計、外壁設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)刻度。本發(fā)明可根據(jù)試驗土工布類型調(diào)節(jié)適宜水頭差，對單層或多層土工布進(jìn)行垂直滲透系數(shù)測試，測試精度高、操作簡單方便、整體穩(wěn)定性好。
【專利說明】一種測試多層土工布垂直滲透系數(shù)的試驗裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測試土工織物透水性能的儀器，特別是一種測試多層土工布垂直滲透系數(shù)的試驗裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]采用垂直滲透系數(shù)試驗裝置對土工布及其有關(guān)產(chǎn)品(由合成纖維通過針刺或編織而成的透水性不同的土工合成材料，如有紡?fù)凉げ?、無紡?fù)凉げ?、編織土工布、?fù)合土工布等)的透水性能進(jìn)行測試，是研究各類別土工布在工程應(yīng)用中的隔離性、反濾性、排水性、防護(hù)性及密封性等的一種重要手段，以確定其工程適用性，做到節(jié)約材料、降低投資以及對原材料的有效利用。
[0003]現(xiàn)有土工布垂直滲透系數(shù)試驗裝置主要用于測試單層土工布在固定水頭差作用下的滲透特性，而實際工程中為加強(qiáng)土工布的隔離或防護(hù)效果，往往采用多層疊合使用，其滲透系數(shù)不能簡單的通過單層土工布垂直滲透系數(shù)累加計算，滲透系數(shù)測試不準(zhǔn)確將極大地影響實際應(yīng)用效果，甚至危害工程安全。如隧道工程中襯砌背后使用的多層土工布，若滲透系數(shù)測試不準(zhǔn)確將導(dǎo)致其布設(shè)不合理，襯砌承受過大的外水壓力而造成安全隱患。另外，在水頭差不變的情況下，針對同一種土工布測試的結(jié)果誤差大，如對滲透性弱的土工布進(jìn)行測試，采用10mm和500mm兩種不同水頭差所得的滲透系數(shù)差異較大，其主要原因在于水壓對滲透作用的影響，為了使測試結(jié)果準(zhǔn)確可信，需采用多種水頭差進(jìn)行測試并分析數(shù)據(jù)。因而需要設(shè)計這樣一種裝置，能夠方便靈活的實現(xiàn)對多層土工布在不同水頭差作用下進(jìn)行垂直滲透系數(shù)測試。
[0004]中國專利ZL200620045573.7公開了一種垂直滲透儀。該專利所述垂直滲透儀由滲透室、加壓裝置、出水管、土工布固定架等構(gòu)成，進(jìn)水室與加壓裝置連通，出水室與出水管連通，通過對加壓裝置設(shè)定，使進(jìn)水室和出水室之間形成的壓差恒定，再將需測試的土工布固定在進(jìn)水室和出水室之間的土工布固定架上進(jìn)行試驗，通過測量出水管流出的水量換算出土工布的透水性。
[0005]上述現(xiàn)有垂直滲透儀存在有如下不足:
1、試驗只能對單層土工布進(jìn)行垂直滲透系數(shù)測試一試驗依靠法碼重量帶動土工布固定架上方的壓塊對土工布進(jìn)行固定，但對于多層土工布，只有各層均保持密貼平整時其測量數(shù)據(jù)才能準(zhǔn)確，需采用較大重量的法碼，而考慮儀器的承載能力和穩(wěn)定性顯然無法滿足要求。
[0006]2、試驗不能忽視滲透室的邊界滲水效應(yīng)，將嚴(yán)重影響試驗結(jié)果一該儀器進(jìn)行滲透試驗時，由于土工布具有一定的阻水性，水進(jìn)入滲透室后易從土工布邊緣與滲透室側(cè)壁間的空隙流出，而未按試驗要求的滲流路徑垂直通過土工布，使得出水管流出的水量偏大，換算出的土工布滲透系數(shù)失真。
[0007]3、滲透室下方無放氣閥，試驗水壓差難以穩(wěn)定一該儀器進(jìn)行試驗過程中，需保證進(jìn)水室和出水室之間形成的壓差恒定，但在法碼帶動壓塊固定土工布和進(jìn)水室的水流入滲透室時，易形成氣泡無法排除，造成試驗過程中壓差難以恒定，影響試驗結(jié)果的可靠性。
[0008]4、水頭差無法改變影響精度一由于水壓對滲透試驗的影響較大，滲透性能不同的土工布需采用不同的水頭差進(jìn)行測試，而該儀器在試驗過程中水頭差無法調(diào)節(jié)，試驗結(jié)果誤差大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是要克服現(xiàn)有土工布垂直滲透儀的缺陷，提供一種測試多層土工布垂直滲透系數(shù)的試驗裝置，能夠方便、快捷、準(zhǔn)確地測試單層或多層土工布的滲透系數(shù)，并根據(jù)土工布的滲透性能選擇適宜的水頭差進(jìn)行測試以得到更加可靠的試驗結(jié)果，減少水壓作用和邊界滲水效應(yīng)對試驗精度的影響。
[0010]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是按照以下技術(shù)方案實施的:
一種測試多層土工布垂直滲透系數(shù)的試驗裝置，包括進(jìn)水管、儲水量筒a、滲流室、儲水量筒b和連通管，所述進(jìn)水管一端連通水源、另一端與儲水量筒a上部連接，儲水量筒a頂部設(shè)有排氣孔a，儲水量筒b上部設(shè)有排水孔，滲流室側(cè)壁下部通過連通管與儲水量筒b底部連通，該裝置還包括密封裝置，所述的儲水量筒a下部與密封裝置上部固定連接，滲流室的上部與密封裝置下部固定連接；所述滲流室內(nèi)依次緊貼放置多個相同的圓環(huán)狀土工布臺架，土工布臺架的上、下部固定有土工布；所述儲水量筒a的側(cè)壁上部設(shè)有溢流孔、內(nèi)壁下部設(shè)有溫度計、外壁設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)刻度。
[0011]進(jìn)一步的，所述儲水量筒a側(cè)壁固定有水頭差控制儀，水頭差控制儀內(nèi)均勻布置多個滑槽，儲水量筒b外壁上部與排水孔等高且對稱布置有內(nèi)滑移組件，內(nèi)滑移組件可在于滑槽內(nèi)滑動和固定。
[0012]更進(jìn)一步的，所述滲流室上部和下部分別設(shè)有排氣孔b和排氣孔C。
[0013]優(yōu)選的，所述進(jìn)水管上設(shè)有調(diào)水閥。
[0014]具體的，所述密封裝置下部設(shè)置在滲流室上部內(nèi)，密封裝置的底部與最上端的土工布臺架的上端面相抵，密封裝置上部外緣和滲流室上部外緣均設(shè)有翼板，密封裝置的翼板和滲流室的翼板通過對稱布置的四組螺栓連接，所述密封裝置下部外壁設(shè)有兩環(huán)橡膠止水圈a、底部與最上端的土工布臺架的上端面之間設(shè)有一環(huán)橡膠止水圈b。
[0015]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述每個土工布臺架上、下部和側(cè)壁均設(shè)有橡膠止水圈的卡槽，土工布臺架上和下部的卡槽內(nèi)設(shè)有橡膠止水圈b,土工布臺架側(cè)壁的卡槽內(nèi)設(shè)有橡膠止水圈a。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
1、由于本發(fā)明在滲流室內(nèi)設(shè)置了10個土工布臺架，可根據(jù)試驗需求，對單層或多層土工布進(jìn)行垂直滲透系數(shù)測試，對多層土工布試驗時，可采用不同材料和型號的土工布進(jìn)行試驗，測試其復(fù)合滲透系數(shù)，拓展了本裝置的適用范圍；
2、本發(fā)明在密封裝置和滲流室連接縫隙處、土工布臺架之間以及土工布臺架側(cè)壁與滲流室內(nèi)壁之間的縫隙處均設(shè)置了橡膠止水圈，增強(qiáng)了試驗裝置的密封止水效果，換言之，也保證了試驗正確的滲流路徑，這樣就避免了邊界滲水效應(yīng)對試驗結(jié)果的影響；
3、本發(fā)明設(shè)置了水頭差控制儀和內(nèi)滑移組件，能夠根據(jù)試驗土工布類型調(diào)節(jié)適宜的水頭差ΛΗ，確保了試驗的合理性，同時，在同一組試驗中，可利用多組試驗水頭差進(jìn)行測試并分析結(jié)果，這樣就保證了滲透試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性；
4、本發(fā)明在儲水量筒和滲流室的合理位置設(shè)置了排氣孔，可將土工布臺架安裝過程中產(chǎn)生的氣泡、土工布壓實不平整產(chǎn)生的氣泡和多層土工布之間的空氣間隙等排出，減小氣壓對出水流量的影響；
5、本發(fā)明利用安置在儲水量筒內(nèi)壁的溫度計和儲水量筒外壁的標(biāo)準(zhǔn)刻度，在試驗中方便、準(zhǔn)確地讀取試驗水溫和水頭差，確保了試驗精度和可靠性；
6、本發(fā)明可應(yīng)用于隧道工程、基礎(chǔ)工程、道路工程、邊坡工程、園林綠化工程等多個工程領(lǐng)域，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本發(fā)明實施例的剖視圖；
圖3是本發(fā)明實施例的密封系統(tǒng)與滲流室連接處結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明實施例的土工布臺架結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明實施例的水頭差控制儀與儲水量筒b連接處結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述，在此發(fā)明的示意性實施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
[0019]如圖1、圖2、圖5所示的一種測試多層土工布垂直滲透系數(shù)的試驗裝置，包括進(jìn)水管2、儲水量筒a5、滲流室14、儲水量筒b9和連通管12，進(jìn)水管2 —端連通水源、另一端與儲水量筒a5上部連接，外部水源為連續(xù)供應(yīng)的恒定水源，進(jìn)水管2上設(shè)有調(diào)水閥3，儲水量筒a5頂部設(shè)有排氣孔al，儲水量筒b9上部設(shè)有排水孔8，滲流室14側(cè)壁下部通過連通管12與儲水量筒b9底部連通，該裝置還包括密封裝置17，儲水量筒a5下部與密封裝置17上部固定連接，滲流室14的上部與密封裝置17下部固定連接；滲流室14內(nèi)依次緊貼放置10個相同的圓環(huán)狀土工布臺架21，土工布臺架21的上、下部固定有土工布20 ；儲水量筒a5的側(cè)壁上部設(shè)有溢流孔4、內(nèi)壁下部設(shè)有溫度計16、外壁設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)刻度7。儲水量筒a5側(cè)壁固定有水頭差控制儀6，水頭差控制儀6內(nèi)均勻布置多個滑槽10，儲水量筒b9外壁上部與排水孔8等高且對稱布置有內(nèi)滑移組件22，內(nèi)滑移組件22可在于滑槽10內(nèi)滑動和固定，儲水量筒a5作用是收集并儲存來水，避免來水直接沖擊滲流室14中的土工布20形成較大的動水頭，從而影響試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，溢流孔4與排水孔8之間(也即是標(biāo)準(zhǔn)刻度7的零刻度線與內(nèi)滑移組件22之間)的垂直高度差值即試驗水頭差ΛΗ，根據(jù)試驗過程中溢流孔4的溢流水量調(diào)節(jié)調(diào)水閥3，從而控制試驗進(jìn)水量，試驗中只要溢流孔4有穩(wěn)定溢流，即可確定穩(wěn)定水頭已經(jīng)形成，儲水量筒a5內(nèi)壁設(shè)有溫度計16，可方便讀取試驗水溫，確保了試驗精度和可靠性，儲水量筒a5外壁設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)刻度7，標(biāo)準(zhǔn)刻度7的零刻度線與溢流孔4的中心位于同一水平線上，其刻度值從上到下依次增大，儲水量筒a5頂部設(shè)有排氣孔al，保證試驗過程中儲水量筒a5內(nèi)、外氣壓相等，通過測量儲水量筒b9上部排水孔8排出的水量即可計算出土工布垂直滲透系數(shù)。
[0020]進(jìn)一步的，如圖1、2所示，滲流室14上部和下部分別設(shè)有排氣孔bl3和排氣孔cl5，可將土工布臺架21安裝過程中產(chǎn)生的氣泡、土工布20壓實不平整產(chǎn)生的氣泡和多層土工布20之間的空氣間隙等排出，減小氣壓對出水流量的影響。
[0021]更進(jìn)一步的，如圖3所示，密封裝置17下部設(shè)置在滲流室14上部內(nèi)，密封裝置17的底部與最上端的土工布臺架21的上端面相抵，密封裝置17上部外緣和滲流室14上部外緣均設(shè)有翼板，密封裝置17的翼板和滲流室14的翼板通過對稱布置的四組螺栓11連接，密封裝置17下部外壁設(shè)有兩環(huán)橡膠止水圈al8、底部與最上端的土工布臺架21的上端面之間設(shè)有一環(huán)橡膠止水圈bl9，以保證水不從密封系統(tǒng)與滲流室14的連接縫隙流出，密封裝置17翼板和滲流室14翼板通過對稱布置的四組螺栓11連接，螺栓11連接便于換取滲流室14內(nèi)的土工布20。
[0022]具體的，如圖4中，每個土工布臺架21上、下部和側(cè)壁均設(shè)有橡膠止水圈的卡槽23，土工布臺架21上和下部的卡槽23內(nèi)設(shè)有橡膠止水圈bl9，土工布臺架21側(cè)壁的卡槽23內(nèi)設(shè)有橡膠止水圈al8。土工布臺架21上、下部可根據(jù)試驗需求放置單層或多層土工布20，利用橡膠止水圈bl9連接卡槽23，即可使土工布20邊緣與土工布臺架21密貼，橡膠止水圈bl9既可固定土工布20，同時也防止試驗中水橫向串流，以保證滲流路徑的準(zhǔn)確性。土工布臺架21側(cè)壁的卡槽23內(nèi)安置橡膠止水圈al8，防止試驗中水在土工布臺架21側(cè)壁與滲流室14內(nèi)壁之間的縫隙流動。
[0023]本發(fā)明的技術(shù)方案不限于上述具體實施例的限制，凡是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的技術(shù)變形，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種測試多層土工布垂直滲透系數(shù)的試驗裝置，包括進(jìn)水管(2)、儲水量筒a(5)、滲流室(14)、儲水量筒b (9)和連通管(12)，所述進(jìn)水管(2)—端連通水源、另一端與儲水量筒a (5)上部連接，儲水量筒a (5)頂部設(shè)有排氣孔a (1)，儲水量筒b (9)上部設(shè)有排水孔(8)，滲流室(14)側(cè)壁下部通過連通管(12)與儲水量筒b (9)底部連通，其特征在于:該裝置還包括密封裝置(17)，所述的儲水量筒a (5)下部與密封裝置(17)上部固定連接，滲流室(14)的上部與密封裝置(17)下部固定連接；所述滲流室(14)內(nèi)依次緊貼放置多個相同的圓環(huán)狀土工布臺架(21)，土工布臺架(21)的上、下部固定有土工布(20);所述儲水量筒a (5)的側(cè)壁上部設(shè)有溢流孔(4)、內(nèi)壁下部設(shè)有溫度計(16)、外壁設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)刻度(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試多層土工布垂直滲透系數(shù)的試驗裝置，其特征在于:所述儲水量筒a (5)側(cè)壁固定有水頭差控制儀(6)，水頭差控制儀(6)內(nèi)均勻布置多個滑槽(10)，儲水量筒b (9)外壁上部與排水孔(8)等高且對稱布置有內(nèi)滑移組件(22)，內(nèi)滑移組件(22)可在于滑槽(10)內(nèi)滑動和固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試多層土工布垂直滲透系數(shù)的試驗裝置，其特征在于:所述滲流室(14)上部和下部分別設(shè)有排氣孔b (13)和排氣孔c (15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試多層土工布垂直滲透系數(shù)的試驗裝置，其特征在于:所述進(jìn)水管(2 )上設(shè)有調(diào)水閥(3 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試多層土工布垂直滲透系數(shù)的試驗裝置，其特征在于:所述密封裝置(17)下部設(shè)置在滲流室(14)上部內(nèi)，密封裝置(17)的底部與最上端的土工布臺架(21)的上端面相抵，密封裝置(17)上部外緣和滲流室(14)上部外緣均設(shè)有翼板，密封裝置(17)的翼板和滲流室(14)的翼板通過對稱布置的四組螺栓(11)連接，所述密封裝置(17)下部外壁設(shè)有兩環(huán)橡膠止水圈a (18)、底部與最上端的土工布臺架(21)的上端面之間設(shè)有一環(huán)橡膠止水圈b (19)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的測試多層土工布垂直滲透系數(shù)的試驗裝置，其特征在于:所述每個土工布臺架(21)上、下部和側(cè)壁均設(shè)有橡膠止水圈的卡槽(23)，土工布臺架(21)上和下部的卡槽(23)內(nèi)設(shè)有橡膠止水圈b (19)，土工布臺架(21)側(cè)壁的卡槽(23)內(nèi)設(shè)有橡膠止水圈a (18)。
【文檔編號】G01N15/08GK104297132SQ201410623695
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】李錚, 駱耀文, 肖軍, 陳昆萍, 宋志明 申請人:李錚