一种土工原位渗透仪器研制用实验装置以及试验方法与流程

1.本发明涉及土木工程技术领域，具体为一种土工原位渗透仪器研制用实验装置以及试验方法。


背景技术：

2.原位渗透试验仪是一种测定非饱和土的渗透系数的试验仪器，以往多采用规程的由内环、外环、木支架、两个带有斜口玻璃管和橡皮塞的供水瓶等多个部件组成，在对土工原位渗透仪器研制的时候需要用到实验装置对原位渗透仪进行实验，现进行的此类实验需要用大量的实用器材进行操作，没有一个一体化的操作部件进行流程进行，导致实验设备不便于配合操作，步骤增多，增加了实验的复杂度。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种土工原位渗透仪器研制用实验装置以及试验方法，用以解决上述背景技术提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种土工原位渗透仪器研制用实验装置，包括作为底部支撑的底座，所述底座上固定安装放置台和竖板，所述放置台用于固定顶部的金属筒，所述竖板的顶部安装平行设置的第一支撑板，其顶部放置水桶，所述水桶底部连接供水管，所述供水管的底部延伸至金属筒的内腔，所述金属筒顶部一侧连接溢流管，所述溢流管下部设有用于承接的第一接水桶，所述金属筒底部连接渗水管，所述渗水管下部设有用于承接的第二接水桶；
5.所述金属筒内腔中连接有孔板，所述孔板的顶部铺设有非饱和土，所述非饱和土的顶部铺设有砾石层；
6.所述金属筒侧壁上位于非饱和土的位置连接测压管道，所述测压管道远离金属筒的一端连通有测压表，所述竖板上还连接有控制器。
7.进一步的方案中，所述放置台的顶部开设有凹槽，所述金属筒的底部嵌入安装在凹槽。
8.进一步的方案中，所述金属筒的一侧开设排料口，该排料口的内腔螺纹安装堵块，所述堵块的外表面固定连接把手。
9.进一步的方案中，所述水桶、第一接水桶和第二接水桶的表面均设置有刻度线，所述溢流管和渗水管远离金属筒的一端均连通有流量计阀。
10.进一步的方案中，所述测压管道和测压表的数量均为三个，且测压管道在金属筒的外表面上下之间等距离分布。
11.进一步的方案中，所述测压表固定在安装板上，所述安装板与竖板固定连接。
12.进一步的方案中，所述供水管上安装有控制水流的电磁流量阀。
13.进一步的方案中，所述第一接水桶放置在第二支撑板上，所述第二支撑板平行安装在金属筒的侧壁上。
14.一种土工原位渗透仪器研制用实验装置的试验方法，其特征在于：包括以下步骤：
15.a、将事先准备好的非饱和土灌装至金属筒的内腔，然后在非饱和土的顶部铺设一层砾石层；
16.b、然后向水桶中加入适量的水，并记录初始数值；
17.c、通过控制器控制电磁流量阀进行开合，此时水桶中的水通过供水管进入金属筒的内腔，流下的水通过砾石层、非饱和土和孔板流入第二接水桶中；
18.d、供水管水量稳定后，在1-1.5h内测记渗流水量至少5～8次，通过控制器记录数据，然后与对比参数对比，查看是否符合设计参数；
19.e、试验结束，准备废料收集箱放置在排料口的下方，然后取下堵块，即可进行清理仪器的工作。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
21.1、本发明通过金属筒、渗水管、测压管道、测压表和控制器的配合使用，能够对渗透仪进行自动化的检测、实验，省时省力，一体化的设置减少了操作步骤，设备工作更加有序，极大的提高了检测效率和精确度，从而能够确保制备出优良的土工原位渗透仪。
22.2、本发明通过设置通过设置排料口和堵块，能够方便快速的对金属筒的内腔进行清理。
23.3、通过设置第一接水桶和第二接水桶将金属筒溢流出未处理的水以及处理后的水进行分别收集，避免水多余溢出。
附图说明
24.图1为本发明结构示意图；
25.图2为本发明结构剖视示意图。
26.图中：1、底座；2、放置台；3、金属筒；4、竖板；5、第一支撑板；6、水桶；7、供水管；8、电磁流量阀；9、溢流管；10、第一接水桶；11、第二支撑板；12、渗水管；13、第二接水桶；14、孔板；15、非饱和土；16、砾石层；17、测压管道；18、测压表；19、安装板；20、控制器；21、堵块；22、把手。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
28.本发明的部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
29.请参阅图1-2，一种土工原位渗透仪器研制用实验装置，包括底座1，底座1的底部固定连接有橡胶垫，橡胶垫的底部设置有防滑纹，通过设置橡胶垫，能够增加本装置的稳定性，底座1的顶部固定连接有放置台2，放置台2 的顶部放置有金属筒3，放置台2的顶部开设有凹槽，金属筒3的底部延伸至凹槽的内腔，通过设置凹槽，能够将金属筒3稳定的放置，不会发生倾倒的现象，放置台2顶部的右侧固定连接有竖板4，竖板4左侧的顶部固定连接有第
一支撑板5，第一支撑板5的顶部放置有水桶6，水桶6左侧的底部连通有供水管7，供水管7的表面连通有电磁流量阀8，供水管7的底部延伸至金属筒3的内腔，金属筒3的左侧开设有排料口，排料口的内腔螺纹连接有堵块 21，堵块21的表面固定连接有把手22，通过设置排料口和堵块21，能够方便快速的对金属筒3的内腔进行清理，金属筒3左侧的顶部连通有溢流管9，溢流管9的底部设置有第一接水桶10，第一接水桶10的底部设置有第二支撑板 11，第二支撑板11的右侧与金属筒3固定连接，金属筒3左侧的底部连通有渗水管12，渗水管12的底部设置有第二接水桶13，第二接水桶13设置于底座1的顶部，水桶6、第一接水桶10和第二接水桶13的表面均设置有刻度线，溢流管9和渗水管12远离金属筒3的一端均连通有流量计阀，金属筒3内腔的底部固定连接有孔板14，孔板14的顶部铺设有非饱和土15，非饱和土15 的顶部铺设有砾石层16，金属筒3的右侧连通有测压管道17，测压管道17 远离金属筒3的一端连通有测压表18，测压管道17和测压表18的数量均为三个，且测压管道17上下之间等距离分布，测压表18的顶部固定连接有安装板19，安装板19的右侧与竖板4固定连接，竖板4的右侧固定连接有控制器 20，通过底座1、放置台2、金属筒3、竖板4、第一支撑板5、水桶6、供水管7、电磁流量阀8、溢流管9、第一接水桶10、第二支撑板11、渗水管12、第二接水桶13、孔板14、非饱和土15、砾石层16、测压管道17、测压表18、安装板19和控制器20的配合使用，能够对渗透仪进行自动化的检测、实验，省时省力，极大的提高了检测效率和精确度，从而能够确保制备出优良的土工原位渗透仪。
30.在使用时水桶6中加入的水通过开启的电磁流量阀8，由供水管7流入到金属筒3中，在砾石层16上进行第一次渗透、进入非饱和土15中进行第二次渗透，三组测压表18在渗透的同时测各个渗透位置的渗透压力，电磁流量阀 8的流量由控制器20进行控制，在金属筒3中多余的水通过溢流管9流入到第一接水桶10进行收集，渗透的水通过孔板14流入到金属筒3的底部，通过渗水管12流出，并由第二接水桶13进行收集。
31.一种土工原位渗透仪器研制用实验装置的试验方法，包括以下步骤：
32.a、将事先准备好的非饱和土15灌装至金属筒3的内腔，然后在非饱和土15的顶部铺设一层砾石层16；
33.b、然后向水桶6中加入适量的水，并记录初始数值；
34.c、通过控制器20控制电磁流量阀8进行开合，此时水桶6中的水通过供水管7进入金属筒3的内腔，流下的水通过砾石层16、非饱和土15和孔板 14流入第二接水桶13中；
35.d、供水管7水量稳定后，在1-1.5h内测记渗流水量至少5～8次，通过控制器20记录数据，然后与对比参数对比，查看是否符合设计参数；
36.e、试验结束，准备废料收集箱放置在排料口的下方，然后取下堵块21，即可进行清理仪器的工作。
37.本发明的控制方式是通过控制器20来自动控制，控制器20的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。
38.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合
适的方式结合。
39.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。