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【发明授权】一种土工织物淤堵实验仪_中国铁道科学研究院;中国铁道科学研究院深圳研究设计院;华南理工大学_201711154520.8 

申请/专利权人:中国铁道科学研究院;中国铁道科学研究院深圳研究设计院;华南理工大学

申请日:2017-11-20

公开(公告)日:2024-06-21

公开(公告)号:CN107677586B

主分类号:G01N15/08

分类号:G01N15/08

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2024.06.21#授权;2018.03.09#实质审查的生效;2018.02.09#公开

摘要:本发明涉及土工织物材料检测仪器技术领域,公开了一种新型的土工织物淤堵实验仪,包括:淤堵筒主体、水头控制装置、测压装置、真空抽气饱和系统和加压冲洗装置;所述淤堵筒主体包括:顶盖、上筒、中筒、下筒和底座,上筒与中筒之间设置有滤纸或滤网,中筒与下筒之间设置有土工织物,所述顶盖上设有进水口和排气口,底座上设有排水口,上筒与真空抽气饱和系统连接,土工织物两侧的中筒和下筒上均设有多个径向测压孔,多个径向测压孔分别连接测压装置,下筒与加压冲洗装置连接,这种新型的土工织物淤堵实验仪,能进行真空抽气饱和,能准确判断土工织物是否淤堵以及淤堵的程度;能对已经淤堵的土工织物进行冲洗以及冲洗后检测,效果良好。

主权项:1.一种土工织物淤堵实验仪,其特征在于,包括:淤堵筒主体1、水头控制装置2、测压装置3、真空抽气饱和系统4和加压冲洗装置5;所述淤堵筒主体1包括:顶盖6、上筒7、中筒8、下筒9和底座10,顶盖6、上筒7、中筒8、下筒9和底座10依次密封可拆卸连接,上筒7、中筒8和下筒9内部相连通,上筒7与中筒8之间可拆卸设置有滤纸或滤网,中筒8与下筒9之间可拆卸设置有土工织物22,所述顶盖6上设有进水口11和排气口12,水头控制装置2位于进水口11的上方,进水口11通过硅胶管与水头控制装置2连通,硅胶管上设有止水夹,排气口12上连接硅胶管,硅胶管上设有止气夹,底座10上设有排水口,排水口连接排水管,排水管上设有排水阀18,上筒7与真空抽气饱和系统4连接,位于土工织物22两侧的中筒8和下筒9上均设有多个径向测压孔14,多个径向测压孔14分别通过胶管连接测压装置3,下筒9与加压冲洗装置5连接;所述上筒7、中筒8和下筒9均包括:圆柱形筒体和两块方形板件23,方形板件23的中心与圆柱形筒体的轴线重合;圆柱形筒体的上下端口分别与方形板件23固定连接,所述方形板件23以中心为圆心开设有与圆柱形筒体内径大小一致的圆孔,位于圆孔外侧的方形板件23上设有两个半径大小不同的环形凹槽24,圆孔的圆心与两个环形凹槽24的轴线重合,两个环形凹槽24内均设有O型密封圈;滤纸或滤网夹持在上筒7与中筒8之间的两个方形板件23上的内侧环形凹槽24中的O型密封圈之间,土工织物22夹持在中筒8与下筒9之间的两个方形板件23上的内侧环形凹槽24中的O型密封圈之间,顶盖6和底座10上也设有与方形板件23上对应的两个半径大小不同的环形凹槽24,顶盖6、底座10和相邻两个方形板件23上均周向开设有多个对应的螺栓孔25,相邻两个方形板件23上的螺栓孔25设置在两个环形凹槽24之间,顶盖6、上筒7、中筒8、下筒9和底座10依次通过多个螺栓穿过多个螺栓孔25进行固定,螺栓孔25与螺栓之间套有O型密封圈以密封;所述加压冲洗装置5包括:快接三通接头15、环形开孔冲洗管17、加压水箱、手动加压泵、压力表、止气阀26和快接供水管,环形开孔冲洗管17设置下筒9内,位于土工织物22的正下方,快接三通接头15安装在下筒9上,快接三通接头15位于下筒9内侧的两端连接环形开孔冲洗管17的两端,快接三通接头15位于下筒9外侧的一端通过快接供水管与加压水箱连接,止气阀26设置在快接供水管上,手动加压泵和压力表均设置在加压水箱上。

全文数据:一种新型的土工织物淤堵实验仪技术领域[0001]本发明涉及土工织物材料检测仪器技术领域,特别涉及一种新型的土工织物淤堵实验仪,主要用于土工织物的渗透淤堵特性测试及淤堵冲洗效果的测试。背景技术[0002]土工织物是由高分子合成材料制成的新型土工材料,具有良好的透水性和较小的孔隙,能够满足工程对过滤材料的要求。由此,使得土工合成材料的反滤性能在防洪减灾、围海造陆、跨流域远距离调水、环境保护和城市建设等领域得到越来越广泛的应用。为保证水能通过土工织物顺利排出,又能使被保护土体颗粒不至流失,土工织物反滤设计往往需满足保土、透水和防淤堵三个准则。但工程应用中土工织物淤堵现象普遍,使其在反滤中的应用受到了较大的限制,而土工织物的堵与被保护土体的性质关系密切。[0003]淤堵是有关土工织物反滤层能否长期使用的大问题,要判断土工织物是否满足防齡堵准则,需进行梯度比实验。我国水利行业标准《土工合成材料测试规程》(SL235-2012中专门列有土工织物的“33•淤堵实验”,该实验规定采用梯度比方法测定一定水流条件下土-土工织物系统及其交界面上的渗透系数和渗透比,通过渗透系数的和渗透比的急剧变化来判定土工织物的於堵可能性。现有的实验装置经实验表明,存在以下缺陷:[0004]1现有淤堵实验装置对于土体饱和方法局限于浸水饱和毛细管饱和,显然这对于粘性土是不适用的。粘土要用真空抽气-浸水饱和法,才能达到较高的饱和土。土体饱和不充分将直接影响渗流淤堵的效果。[0005]2现有淤堵实验仪采用梯度比评判标准,亦存在不足之处。在渗透淤堵实验过程中,土中细颗粒发生迁移,如果在土工织物中产生淤堵,则会使其渗透能力降低。但反过来,渗透能力变小则未必能说明淤堵就是发生在土工织物,因为土层本身也可能发生淤堵。即土与土工织物系统失效有两个方面:一方面是土工织物被淤堵,另一方面则是土样被淤堵。而现有的淤堵实验仪只能测量土工织物和其上方25mm范围内土样构成的整体系统的渗透系数,而不能单独测量土工织物或其上方25mm范围内土样的渗透系数,这样便不能很好地判断淤堵产生的位置,会导致把其实是土层本身产生的淤堵当作是土工织物处产生的淤堵的误判。[0006]3现有实验装置只能进行从开始无淤堵一淤堵的单向实验,不能进行对土工织物进行冲洗后由淤堵一无淤堵的反向实验,即无法检测冲洗效果。[0007]本专利是为了解决现有土工织物淤堵实验装置存在的三个技术缺陷:(1不能进行真空抽气饱和,土样-土工织物系统存在的空气难以充分排出,会严重影响实验结果;(2不能准确判断土工织物是否淤堵以及淤堵的程度;(3不能对已经淤堵的土工织物进行冲洗以及冲洗后检测。[000S]本申请专利的实验装置就是为了解决上述三大问题设计的。发明内容[0009]本发明提供一种新型的土工织物淤堵实验仪,可以解决现有技术中的上述问题。[0010]本发明提供了一种新型的土工织物淤堵实验仪,包括:淤堵筒主体、水头控制装置、测压装置、真空抽气饱和系统和加压冲洗装置;[0011]所述淤堵筒主体包括:顶盖、上筒、中筒、下筒和底座,顶盖、上筒、中筒、下筒和底座依次密封可拆卸连接,上筒、中筒和下筒内部相连通,上筒与中筒之间可拆卸设置有滤纸或滤网,中筒与下筒之间可拆卸设置有土工织物,所述顶盖上设有进水口和排气口,水头控制装置位于进水口的上方,进水口通过硅胶管与水头控制装置连通,硅胶管上设有止水夹,排气口上连接硅胶管,硅胶管上设有止气夹,底座上设有排水口,排水口连接排水管,排水管上设有排水阀,上筒与真空抽气饱和系统连接,土工织物两侧的中筒和下筒上均设有多个径向测压孔,多个径向测压孔分别通过胶管连接测压装置,下筒与加压冲洗装置连接。[0012]较佳地,所述上筒、中筒和下筒均包括:圆柱形筒体和两块方形板件,方形板件的中心与圆柱形筒体的轴线重合;圆柱形筒体的上下端口分别与方形板件固定连接,所述方形板件以中心为圆心开设有与圆柱形筒体内径大小一致的圆孔,位于圆孔外侧的方形板件上设有两个半径大小不同的环形凹槽,圆孔的圆心与两个环形凹槽的轴线重合,两个环形凹槽内均设有0型密封圈;滤纸或滤网夹持在上筒与中筒之间的两个方形板件上的内侧环形凹槽中的0型密封圈之间,土工织物夹持在中筒与下筒之间的两个方形板件上的内侧环形凹槽中的0型密封圈之间,顶盖和底座上也设有与方形板件上对应的两个半径大小不同的环形凹槽,顶盖、底座和相邻两个方形板件上均周向开设有多个对应的螺栓孔,相邻两个方形板件上的螺栓孔设置在两个环形凹槽之间,顶盖、上筒、中筒、下筒和底座依次通过多个螺栓穿过多个螺栓孔进行固定,螺栓孔与螺栓之间套有〇型密封圈以密封。[0013]较佳地,所述水头控制装置包括手摇绞盘、溢流供水筒和供水系统,手摇绞盘通过下端设有挂钩的钢丝绳绕过定滑轮与溢流供水筒连接,所述手摇绞盘为封闭自锁式,每格精度5mm,所述溢流供水筒在筒底开设三个孔;所述三个孔分别在筒体内固定连接三根高度不同的PVC管,为高管、中管和低管;高管的下端连接溢流管,中管的下端连接供水系统,低管的下端通过硅胶管连接进水口,硅胶管上设有止水阀,所述中管与低管之间设置有隔板。[00M]较佳地,所述测压装置包括测压板和多根胶管,测压板上安装有多根i.5m长的竖直测压管,并贴有最小刻度为1mm的坐标纸,多根竖直测压管下端分别通过胶管与多个径向测压孔——对应连接。[0015]较佳地,所述真空抽气饱和系统包括:真空表阀、真空栗和去离子水供水箱,真空表阀通过三通接头安装在顶盖上,且与上筒相连通,三通接头通过管道连接真空泵,去离子水供水箱通过管道连接排水阀。[0016]较佳地,所述加压冲洗装置包括:快接三通接头、环形开孔冲洗管、加压水箱、手动加压栗、压力表、止气阀和快接供水管,环形开孔冲洗管7设置下筒内,位于土工织物的正下方,快接三通接头安装在下筒上,快接三通接头位于下筒内侧的两端连接环形开孔冲洗管的两端,快接三通接头位于下筒外侧的一端通过快接供水管与加压水箱连接,止气阀设置在快接供水管上,手动加压泵和压力表均设置在加压水箱上。[0017]较佳地,所述上筒内壁上还设有用于固定放置透水石或玻璃珠的多孔承压透水板的四个第一卡槽。[0018]较佳地,所述下筒内壁上设有用于放置多孔承压透水板的多个第二卡槽;所述下筒上径向开设有四个通孔,四个通孔上均固定安装一个快接直通接头,快接直通接头与胶管连接。[0019]较佳地,所述快接直通接头选用316L不锈钢。[0020]较佳地,所述多个测压孔为14个,7个为一组分布于中筒和下筒不同高度处,两个径向对称分布。[0021]与现有技术相比,本发明的有益效果在于:[0022]本发明通过将实验筒体分成上筒、中筒和下筒三个部分,三个部分连通且分工明确,上筒主要用于真空抽气和供水,中筒为填充粘性土试样;下筒安装土工织物,通过进水口、排气口、排水口、真空抽气饱和系统进行真空抽气和进水饱和,实现试样样品的高饱和度,解决了传统仪器不能使土样充分饱和的问题;通过土工织物两侧的多个测压孔和测压装置,直接监测土工织物淤堵情况,解决了传统仪器不能准确量测土工织物自身淤堵的问题;通过位于土工织物下方的环形开孔冲洗管和加压冲洗装置,实现压力水对准土工织物进行与原渗流方向相反冲洗,冲洗后土工织物再通过渗流实验即淤堵实验可重新量测梯度比,可检测冲洗效果,解决了传统仪器不能模拟土工织物的冲洗及效果检测问题。[0023]本发明经过多组模拟实验证明可行,能进行真空抽气饱和,能准确判断土工织物是否淤堵以及淤堵的程度;能对已经淤堵的土工织物进行冲洗以及冲洗后检测,且效果良好。附图说明[0024]图1为本发明提供的一种新型的土工织物淤堵实验仪的结构示意图。[0025]图2为本发明提供的一种新型的土工织物淤堵实验仪结构示意图图i中八―A截面的剖面图。[0026]图3为本发明提供的一种新型的土工织物游堵实验仪结构示意图图丨中B-B截面的剖面图。[0027]附图标记说明:[0028]1-淤堵筒主体,2-水头控制装置,3-测压装置,4-真空抽气饱和系统,5-加压冲洗装置,6-顶盖,7-上筒,8-中筒,9-下筒,10-底座,1卜进水口,12-排气口,13-真空表阀,14-测压孔,15-快接二通接头,16-溢流供水筒,17-开孔冲洗管,18-排水阀,19-手摇绞盘,20-第一^^槽,2卜透水石,22_土工织物,23-方形板件,24-环形凹槽,25-螺栓孔,26-止气阀。具体实施方式[0029]下面结合附图,对本发明的一个具体实施方式进行详细描述,但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。[0030]如图1、图2和图3所示,本发明实施例提供的一种新型的土工织物淤堵实验仪,包括:游堵筒主体1、水头控制装置2、测压装置3、真空抽气饱和系统4和加压冲洗装置5;[0031]所述淤堵筒主体1包括:顶盖6、上筒7、中筒8、下筒9和底座10,顶盖6、上筒7、中筒8、下筒9和底座10依次密封可拆卸连接,上筒7、中筒8和下筒9内部相连通,上筒7与中筒8之间可拆卸设置有滤纸或滤网,中筒8与下筒9之间可拆卸设置有土工织物22,所述顶盖6上设有进水口11和排气口12,水头控制装置2位于进水口1丨的上方,进水口丨丨通过硅胶管与水头控制装置2连通,硅胶管上设有止水夹,排气口I2上连接硅胶管,硅胶管上设有止气夹,底座10上设有排水口,排水口连接排水管,排水管上设有排水阀18,上筒7与真空抽气饱和系统4连接,土工织物22两侧的中筒S和下筒9上均设有多个径向测压孔14,多个径向测压孔14分别通过胶管连接测压装置3,下筒9与加压冲洗装置5连接。[0032]较佳地,所述上筒7、中筒8和下筒9均包括:圆柱形筒体和两块方形板件23,方形板件23的中心与圆柱形筒体的轴线重合;圆柱形筒体的上下端口分别与方形板件23固定连接,所述方形板件23以中心为圆心开设有与圆柱形筒体内径大小一致的圆孔,位于圆孔外侧的方形板件23上设有两个半径大小不同的环形凹槽24,圆孔的圆心与两个环形凹槽24的轴线重合,两个环形凹槽24内均设有0型密封圈;滤纸或滤网夹持在上筒7与中筒8之间的两个方形板件23上的内侧环形凹槽24中的0型密封圈之间,土工织物22夹持在中筒8与下筒9之间的两个方形板件23上的内侧环形凹槽24中的0型密封圈之间,顶盖6和底座1〇上也设有与方形板件23上对应的两个半径大小不同的环形凹槽24,顶盖6、底座10和相邻两个方形板件23上均周向开设有多个对应的螺栓孔25,相邻两个方形板件23上的螺栓孔25设置在两个环形凹槽24之间,顶盖6、上筒7、中筒8、下筒9和底座10依次通过多个螺栓穿过多个螺栓孔25进行固定,螺栓孔25与螺栓之间套有0型密封圈以密封。[0033]所述上筒7、中筒8、下筒9均由圆柱形筒体部分与方形板件23组合密封固定而成;所述方形板件23在其正中间开设有与圆柱形筒体内径一致的圆孔,与筒体上下边缘密封连接;所述方形板件沿圆孔外侧1〇mm、25mm处开设有环形凹槽24,以便筒体间接触时放置〇型密封圈;所述两环形凹槽24间沿环向均匀开设有S个直径6mm的螺栓孔25,以便筒体间相互固定。[0034]所述上筒7与中筒8之间内侧〇型圈在抽气饱和时还用于夹持滤纸,在渗流淤堵过程中用于夹持尼龙滤网;所述〇型密封圈与筒体间方形板件23直接接触,内径不小于7mm,线径根据所夹持土工织物22厚度调整,确保拧紧螺栓时密封圈有足够变形,一般用线径2-3mm左右〇型圈叠加组合。[0035]较佳地,所述水头控制装置2包括手摇绞盘19、溢流供水筒16和供水系统,手摇绞盘19通过下端设有挂钩的钢丝绳绕过定滑轮与溢流供水筒16连接,所述手摇绞盘19为封闭自锁式,每格精度5mm,所述溢流供水筒13在筒底开设三个孔;所述三个孔分别在筒体内固定连接三根高度不同的PVC管,为高管、中管和低管;高管的下端连接溢流管,中管的下端连接供水系统,低管的下端通过硅胶管连接进水口11,硅胶管上设有止水阀,所述中管与低管之间设置有隔板。[0036]无气水从供水系统通过中管进入溢流供水筒16内,然后通过低管、硅胶管和进水口11进入上筒7内,高管使得溢流供水筒16内水位始终保持在高管上端口的高度,多余的水通过溢流管流走,即可保持常水位状态。中管与低管之间设置隔板,以减少气泡通过低孔进入狱堵系统。[0037]较佳地,所述测压装置3包括测压板和多根胶管,测压板上安装有多根1.5m长的竖直测压管,并贴有最小刻度为lrnm的坐标纸,多根竖直测压管下端分别通过胶管与多个径向测压孔14——对应连接。[0038]较佳地,所述真空抽气饱和系统4包括:真空表阀13、真空栗和去离子水供水箱,真空表阀13通过三通接头安装在顶盖6上,且与上筒7相连通,三通接头通过管道连接真空栗,去离子水供水箱通过管道连接排水阀18。[0039]较佳地,所述加压冲洗装置5包括:快接三通接头15、环形开孔冲洗管17、加压水箱、手动加压泵、压力表、止气阀26和快接供水管,环形开孔冲洗管17设置下筒9内,位于土工织物22的正下方,快接三通接头15安装在下筒9上,快接三通接头15位于下筒9内侧的两端连接环形开孔冲洗管17的两端,快接三通接头15位于下筒9外侧的一端通过快接供水管与加压水箱连接,止气阀26设置在快接供水管上,手动加压栗和压力表均设置在加压水箱上。[0040]较佳地,所述上筒7内壁上还设有用于固定放置透水石21或玻璃珠的多孔承压透水板的四个第一卡槽20。[0041]距离所述上筒7下边缘15mm处设有第一卡槽,以便满足系统抽气饱和过程中固定透水石21的需要;所述第一卡槽20分布于筒体内壁四个位置,且与测压孔14位置横纵双向错开,以防影响测压孔14处水头。[0042]较佳地,所述下筒9内壁上设有用于放置多孔承压透水板的多个第二卡槽;所述下筒9上径向开设有四个通孔,四个通孔上均固定安装一个快接直通接头,快接直通接头与胶管连接。[0043]距离所述下筒9下边缘50mm处设有第二卡槽,以便满足放置多孔承压透水板的需要,四个通孔均为径向测压孔14,快接直通接头方便径向测压孔14与胶管的连接。[0044]较佳地,所述快接直通接头选用316L不锈钢,选用316L不锈钢,满足直通接头耐酸碱腐蚀的要求。[0045]较佳地,所述多个测压孔14为14个,7个为一组分布于中筒8和下筒9不同高度处,两个径向对称分布。[0046]顶盖6开设2个螺纹口,底座10上开设1个螺纹口,用于安装止水阀、真空表阀13和排水阀18。[0047]所述真空表阀13采用三通真空阀门表,所述三通部分用于连接顶盖6、真空表阀13和真空泵;所述真空表阀13在使用真空栗对系统抽气饱和时处于开放状态,在渗流过程中处于关闭状态。[0048]距离下筒9上边缘50mm处径向开设通孔,并安装固定三通快接接头;所述三通快接接头在进行冲洗实验时,两端连接开孔环形高压管;所述直通快接接头在渗透过程中连接密封堵头,在冲洗试验时连接加压冲洗装置5。[0049]使用方法及工作过程:如图1、图2和图3所示,拆开装置方形板件23即法兰盘,取出中筒8,按需要制备粘性土样并夯实到所需密度,填满中筒8;取上筒7倒置,放置透水石和滤纸,滤纸直径略大于内侧的环形凹槽24即可;在上筒7的环形凹槽24中安放0型密封圈,将已装满制样粘土的中筒8移至上筒7底部上方,拧紧两筒间的螺栓固定;在中筒8与下筒9之间固定好待测的圆形土工织物22和承压滤网,固定方法与滤纸固定方法相同,拧紧螺栓;将装置平放,下筒9在下,安装固定顶盖6,拧紧螺栓;关闭进水口11上的止水阀、关闭排水管上的排水阀18、将测压孔14及排气口12连接的硅胶管用止水夹密封,冲洗管口连接的三通接头位于筒外一端用堵头密封;将三通真空表阀13连接真空栗,同时打开真空表阀13阀门和真空栗,开始抽气饱和;待真空表阀13读数达到设定负压时,并维持lh,即可将排水管插入装满蒸馏水的水槽中,微启排水阀18,控制进水速度,使得真空表读数基本保持稳定;待水位漫过粘性土样,即可关闭排水阀18停止进水;进水完毕,关闭真空泵、真空表阀13,松开排气管上的止水夹,静置过夜,利用大气饱和土样,即完成真空抽气饱和过程。[0050]卸下上筒7,撤出透水石21,将原有的滤纸换成尼龙滤网,重装上筒7,卸下顶盖6,在尼龙滤网上铺满一层玻璃珠,重装顶盖6,打开进水口11上的止水阀向装置内注水控制进水速度以免冲击土样,待到水从顶盖6的排气12溢出,则系统饱和全部完成。[0051]调节溢流供水筒16及排水管出口高度以控制系统水头大小,试验若要求常水头条件则在过程中不再调整。^[0052]打开排水阀18和各测压孔14的止水夹,压紧排气管的止水夹,开始渗流淤堵过程。过程中,记录各测压管的读数,测定排水口流量变化,观察排水浑浊程度。待淤堵过程结束,测定土工织物烘千重量。[0053]冲洗、溶解试验具体实施方式:重复上述步骤,分析测压管读数,待到得出土工织物渗透系数减少并稳定在一定范围内的结论,连接快接三通接头I5与加压冲洗装置,保持加压水箱中用水充足,控制手动加压泵,使压力表上的读数基本维持稳定,冲洗过程中,记录冲洗土工织物22的时间和压力大小。完成冲洗过程后,重新进入渗流过程,待测压管读数基本稳定后,记录各测压管的读数,并与冲洗前的数值比较,分析土工织物22渗透系数的变化。溶解试验针对土工织物化学淤堵情况下设计,需在水箱中加入相应化学试剂,其余步骤相同。[0054]本发明通过将实验筒体分成上筒、中筒和下筒三个部分,三个部分连通且分工明确,上筒7主要用于真空抽气和供水,内设卡槽用于在抽气饱和过程中固定透水石;中筒8高度设为50mm,即为被保护土试样一般为粘性土的填土高度;下筒9的内层凹槽中安装土工织物22,安装筒间连接螺栓时在连接处套上微型0型密封圈,可避免传统淤堵实验中将土工织物直接放在透水板上引起的边界绕流。[0055]上筒7上部的顶盖6除进水口11、排气口12外,还开设真空表管口,真空表阀13在真空抽气阶段开放并连接真空栗,其余情况则关闭。为满足真空饱和高密封性要求,筒体间连接处的方形板件23上开设内外双层环形凹槽24,用于放置0型密封圈,这些措施使得可以对整个实验筒体进行抽真空和进水饱和,实现试样样品的高饱和度,解决了传统仪器不能使土样充分饱和的问题。[0056]除按传统淤堵实验仪设置测压孔14外,在靠近土工织物夹持区域5mm范围内,上下均开设径向测压孔14,用于直接监测土工织物淤堵情况,解决了传统仪器不能准确量测土工织物自身淤堵的问题。[0057]为模拟对淤堵物的冲洗,在下筒中部,距离土工织物夹持位置50mm处侧壁径向开设直径15mm管口,并安装气动快接三通接头15,其中快接三通接头15两端位于筒内分别与环形开孔冲洗管17首尾相接,另一端位于筒体外侧,在冲洗时与加压冲洗装置5相连;加压冲洗装置5包括水箱、手动加压栗和压力表。可用压力水对准土工织物进行与原渗流方向相反冲洗。实验筒可水平放置,则冲洗后土工织物上不存细粒淤堵物,再通过渗流实验即淤堵实验可重新量测梯度比,可检测冲洗效果。如果土工织物上存有化学淤堵物质,则可选用合适的试剂掺入水中进行冲洗,可溶解化学淤堵物。这一方法解决了传统仪器不能模拟土工织物的冲洗及效果检测问题。[0058]本发明公开了一种新型的土工织物反滤系统淤堵性能测试及淤堵冲洗的实验装置,主要用于土工织物的渗透淤堵特性测试及淤堵冲洗效果的测试。该装置包括:淤堵装置主体、水头控制装置、测压装置及加压冲洗装置。本发明技术方案对传统淤堵实验仪进行了多方面的改进,改进后的装置可以对整个实验筒体进行抽真空和进水饱和,实现试样样品的高饱和度,解决了传统伩器不能使土样充分饱和的问题;在靠近土工织物夹持区域5mm范围内,上下均开设径向测压孔14,用于直接监测土工织物淤堵情况,解决了传统仪器不能准确量测土工织物自身淤堵的问题;安装了对土工织物的冲洗装置,可用压力水对土工织物进行冲洗,通过渗流实验课检测冲洗效果。如果土工织物上存有化学淤堵物质,则可选用合适的试剂掺入水中进行冲洗,可溶解化学淤堵物。这一方法解决了传统仪器不能模拟土工织物的冲洗及效果检测问题。[0059]以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,但是,本发明实施例并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

权利要求:1.一种新型的土工织物嫩堵实验仪,其特征在于,包括:齡堵筒主体Q、水头控制装置2、测压装置3、真空抽气饱和系统⑷和加压冲洗装置5;所述淤堵筒主体⑴包括:顶盖6、上筒乃、中筒8、下筒⑼和底座(10,顶盖6、上筒7、中筒8、下筒⑼和底座(1〇依次密封可拆卸连接,上筒〇、中筒⑻和下筒①)内部相连通,上筒⑺与中筒⑻之间可拆卸设置有滤纸或滤网,中筒⑻与下筒⑼之间可拆卸设置有土工织物(22,所述顶盖6上设有进水口(11和排气口(12,水头控制装置2位于进水口(11的上方,进水口(H通过硅胶管与水头控制装置2连通,硅胶管上设有止水夹,排气口(12上连接硅胶管,硅胶管上设有止气夹,底座(1〇上设有排水口,排水口连接排水管,排水管上设有排水阀(18,上筒⑺与真空抽气饱和系统⑷连接,位于土工织物22两侧的中筒⑻和下筒⑼上均设有多个径向测压孔(14,多个径向测压孔(14分别通过胶管连接测压装置3,下筒¾与加压冲洗装置5连接。2.如权利要求1所述的新型的土工织物淤堵实验仪,其特征在于,所述上筒(7、中筒8和下筒9均包括:圆柱形筒体和两块方形板件23,方形板件23的中心与圆柱形筒体的轴线重合;圆柱形筒体的上下端口分别与方形板件23固定连接,所述方形板件23以中心为圆心开设有与圆柱形筒体内径大小一致的圆孔,位于圆孔外侧的方形板件23上设有两个半径大小不同的环形凹槽24,圆孔的圆心与两个环形凹槽24的轴线重合,两个环形凹槽24内均设有0型密封圈;滤纸或滤网夹持在上筒7与中筒8之间的两个方形板件23上的内侧环形凹槽24中的0型密封圈之间,土工织物22夹持在中筒8与下筒⑼之间的两个方形板件23上的内侧环形凹槽24中的0型密封圈之间,顶盖⑹和底座(10上也设有与方形板件23上对应的两个半径大小不同的环形凹槽24,顶盖6、底座10和相邻两个方形板件2¾上均周向开设有多个对应的螺栓孔25,相邻两个方形板件(23上的螺栓孔25设置在两个环形凹槽24之间,顶盖6、上筒7、中筒8、下筒9和底座(10依次通过多个螺栓穿过多个螺栓孔25进行固定,螺栓孔25与螺栓之间套有0型密封圈以密封。3.如权利要求1所述的新型土工织物淤堵实验仪,其特征在于,所述水头控制装置2包括手摇绞盘(19、溢流供水筒(16和供水系统,手摇绞盘(19通过下端设有挂钩的钢丝绳绕过定滑轮与溢流供水筒(16连接,所述手摇绞盘(19为封闭自锁式,每格精度5mm,所述溢流供水筒(16在筒底开设三个孔;所述三个孔分别在筒体内固定连接三根高度不同的PVC管,为高管、中管和低管;高管的下端连接溢流管,中管的下端连接供水系统,低管的下端通过硅胶管连接进水口(11,硅胶管上设有止水阀,所述中管与低管之间设置有隔板。4.如权利要求1所述的新型土工织物淤堵实验仪,其特征在于,所述测压装置3包括测压板和多根胶管,测压板上安装有多根1.5m长的竖直测压管,并贴有最小刻度为1mm的坐标纸,多根竖直测压管下端分别通过胶管与多个径向测压孔14——对应连接。5.如权利要求1所述的新型的土工织物淤堵实验仪,其特征在于,所述真空抽气饱和系统⑷包括:真空表阀(13、真空泵和去离子水供水箱,真空表阀(13通过三通接头安装在顶盖6上,且与上筒⑺相连通,三通接头通过管道连接真空泵,去离子水供水箱通过管道连接排水阀(18。6.如权利要求1所述的新型的土工织物淤堵实验仪,其特征在于,所述加压冲洗装置⑸包括:快接三通接头15、环形开孔冲洗管17、加压水箱、手动加压泵、压力表、止气阀26和快接供水管,环形开孔冲洗管(17设置下筒9内,位于土工织物2¾的正下方,快接三通接头(15安装在下筒9上,快接三通接头(1¾位于下筒⑼内侧的两端连接环形开孔冲洗管(17的两端,快接三通接头(15位于下筒9外侧的一端通过快接供水管与加压水箱连接,止气阀(26设置在快接供水管上,手动加压栗和压力表均设置在加压水箱上。7.如权利要求1所述的新型的土工织物淤堵实验伩,其特征在于,所述上筒(7内壁上还设有用于固定放置透水石21或玻璃珠的多孔承压透水板的四个第一卡槽20。8.如权利要求1所述的新型的土工织物淤堵实验仪,其特征在于,所述下筒9内壁上设有用于放置多孔承压透水板的多个第二卡槽;所述下筒^0上径向开设有四个通孔,四个通孔上均固定安装一个快接直通接头,快接直通接头与胶管连接。9.如权利要求8所述的新型的土工织物淤堵实验仪,其特征在于,所述快接直通接头选用316L不锈钢。10.如权利要求1所述的新型的土工织物淤堵实验仪,其特征在于,所述多个测压孔14为14个,7个为一组分布于中筒®和下筒9不同高度处,两个径向对称分布。

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