專利名稱:土工合成材料平面內(nèi)水流量測試儀器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種土工合成材料平面內(nèi)水流量測試儀器，包括高位水箱、低位水箱、加壓腔體。加壓腔體包括底板和頂板，底板四周上方設有多根固定螺桿，頂板穿過固定螺桿，通過套設在固定螺桿的旋緊螺母進行限位，頂板下方設有彈性加壓橡膠膜片，頂板與彈性加壓橡膠膜片之間形成加壓腔，彈性加壓橡膠膜片與底板之間形成試樣放置空間；頂板上設加壓孔和泄壓孔，加壓孔通過加壓管道連接加壓泵。高位水箱與加壓腔體連接處設有可調(diào)節(jié)高度的底部進水口；底部進水口處設有第一密封墊圈；低位水箱與加壓腔體的連接處設有可調(diào)節(jié)高度的底部出水口；底部出水口處設有第二密封墊圈。本實用新型通用性好、操作簡便、測試精度高。
【專利說明】
土工合成材料平面內(nèi)水流量測試儀器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及測試儀器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種土工合成材料平面內(nèi)水流量測試儀器。

【背景技術(shù)】
[0002]土工織物、土工排水網(wǎng)、復合排水網(wǎng)、凸點排水板等土工合成材料作為平面內(nèi)排水材料被廣泛應用于環(huán)保工程、建筑工程、交通工程中，是排水設施的主要材料。這些排水材料的平面內(nèi)透水能力是其產(chǎn)品質(zhì)量的最重要技術(shù)指標，對于工程質(zhì)量也至關(guān)重要。測試土工合成材料平面內(nèi)水流量的方法是:在規(guī)定的水力梯度和接觸材料條件下，改變試樣兩側(cè)的法向壓力，測量土工合成材料平面內(nèi)的水流量。
[0003]目前用于平面內(nèi)排水的新型土工合成材料種類越來越多，尺寸范圍較大，已有的同類檢測設備已無法滿足各種類型土工合成材料平面內(nèi)的水流量的測試。目前關(guān)于平面內(nèi)排水材料的水平通水能力的測試標準很多，但國內(nèi)外都沒有統(tǒng)一的檢測設備，已有的同類檢測設備存在以下缺點:
[0004]1、傳統(tǒng)的測試設備，進出水口及加壓腔體均采用固定結(jié)構(gòu)，無法隨試樣高度變化而變化，只能測試一定尺寸的排水材料，從而通用性差。
[0005]2、法向壓力方面，傳統(tǒng)儀器大部分采用液壓或油壓，再通過剛性板將壓力分散，這種加壓方式無法消除集中應力的影響，使法向壓力分布不均勻，從而影響到測試精度。
[0006]3、接觸材料方面，大部分儀器采用剛性板加壓，只能模擬剛性接觸材料，不能模擬柔性接觸材料。
[0007]4、試樣密封方面，現(xiàn)有儀器密封處也承受很大水壓，法向壓力加大時，就會導致密封失效，從而限制了試驗法向壓力，使法向壓力的上限不高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種通用性好、測試精度高、能模擬柔性接觸材料的土工合成材料平面內(nèi)水流量測試儀器，以克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種土工合成材料平面內(nèi)水流量測試儀器，包括高位水箱、低位水箱以及兩水箱之間的加壓腔體；
[0010]所述加壓腔體包括底板和頂板，所述底板四周的上方設有多根固定螺桿，所述頂板穿過所述多根固定螺桿，通過套設在多根固定螺桿的旋緊螺母進行限位，所述頂板的下方設有彈性加壓橡膠膜片，所述頂板與所述彈性加壓橡膠膜片之間形成封閉的加壓腔，所述彈性加壓橡膠膜片與所述底板之間形成試樣放置空間；所述頂板上設有加壓孔和泄壓孔，所述加壓孔通過加壓管道連接加壓泵；
[0011]所述高位水箱與所述加壓腔體的連接處設有可上下活動的第一插板，所述第一插板與所述高位水箱的底板之間形成可調(diào)節(jié)高度的底部進水口 ；所述底部進水口處的高位水箱與加壓腔體之間設有第一密封墊圈；
[0012]所述低位水箱與所述加壓腔體的連接處設有可上下活動的第二插板，所述第二插板與所述低位水箱的底板之間形成可調(diào)節(jié)高度的底部出水口 ；所述底部出水口處的低位水箱與加壓腔體之間設有第二密封墊圈。
[0013]優(yōu)選地，所述高位水箱包括第一外筒、與所述第一外筒共底部的第一內(nèi)筒，所述底部進水口設于所述第一外筒的側(cè)壁，所述第一外筒的側(cè)壁上還設有進水孔，所述第一外筒的底部設有第一測壓孔，所述第一內(nèi)筒的底部設有第一排水孔，所述第一內(nèi)筒的側(cè)壁上設有與第一外筒連通的溢流孔。
[0014]優(yōu)選地，所述溢流孔為設于所述第一內(nèi)筒側(cè)壁的軸向通槽，所述第一內(nèi)筒的側(cè)壁上還包裹有調(diào)節(jié)不同溢水高度的橡膠膜套。
[0015]優(yōu)選地，所述低位水箱包括第二外筒、與所述第二外筒共底部的第二內(nèi)筒，所述底部出水口設于所述第二外筒的側(cè)壁，所述第二外筒的底部設有第二測壓孔，所述第二內(nèi)筒的頂部與所述第二外筒連通，所述第二內(nèi)筒的底部設有第二排水孔。
[0016]優(yōu)選地，所述固定螺桿為四根，分別設于所述底板的四個邊角。
[0017]優(yōu)選地，所述彈性加壓橡膠膜片與所述頂板之間通過壓條密封連接。
[0018]優(yōu)選地，所述頂板上還設有一測壓表和一水準器。
[0019]優(yōu)選地，所述試樣放置空間放置的試樣的外側(cè)包裹有彈性乳膠薄膜套，所述彈性乳膠薄膜套兩端分別穿過所述第一密封墊圈、第二密封墊圈的中間孔，反向包裹所述第一密封墊圈、第二密封墊圈，使所述試樣與第一密封墊圈、第二密封墊圈之間均形成密封。
[0020]優(yōu)選地，所述底板下方設有多個支撐柱。
[0021]優(yōu)選地，所述支撐柱上設有外螺牙段，所述外螺牙段上套設有調(diào)節(jié)螺母。
[0022]如上所述，本實用新型的土工合成材料平面內(nèi)水流量測試儀器，具有以下有益效果:
[0023]1、高位水箱與加壓腔體之間的底部進水口、低位水箱與加壓腔體之間的底部出水口以及加壓腔體頂板均采用可調(diào)節(jié)高度的結(jié)構(gòu)，可隨試樣高度的變化而變化，從而本實用新型的通用性好；可采用水壓加壓，通過彈性加壓橡膠膜片來傳遞壓力，操作簡便，且壓力傳遞均勻真實，不但測試精度高，且可模擬柔性接觸材料；改變了傳統(tǒng)塑料排水板在加壓處密封的方式，采用加壓部分與密封分離的結(jié)構(gòu)，大大增大了法向壓力的加壓上限。
[0024]2、采用彈性乳膠薄膜套包裹試樣即包裹排水材料，然后使彈性乳膠薄膜套反向包裹所述第一密封墊圈、第二密封墊圈，使排水材料與底部進水口、底部出水口之間的密封效果好。

【附圖說明】

[0025]圖1顯示為本實用新型的土工合成材料平面內(nèi)水流量測試儀器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2顯示為本實用新型的土工合成材料平面內(nèi)水流量測試儀器的加壓腔體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]元件標號說明
[0028]I高位水箱2加壓腔體
[0029]3低位水箱4試樣
[0030]5第一密封墊圈6彈性乳膠薄膜套
[0031]7加壓管道8加壓泵
[0032]9第二密封墊圈11第一外筒
[0033]12第一內(nèi)筒13進水孔
[0034]14第一測壓孔15第一排水孔
[0035]16底部進水口17第一插板
[0036]18溢流孔20測壓表
[0037]21頂板22泄壓孔
[0038]23彈性加壓橡膠膜片24加壓孔
[0039]25固定螺桿26旋緊螺母
[0040]27試樣放置空間28底板
[0041]29支撐柱30壓條
[0042]31第二內(nèi)筒32第二外筒
[0043]33底部出水口34第二排水孔
[0044]35第二測壓孔36第二插板

【具體實施方式】
[0045]以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。
[0046]請參閱圖1至圖2。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本實用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當亦視為本實用新型可實施的范疇。
[0047]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的土工合成材料平面內(nèi)水流量測試儀器，進出水口及加壓腔體均采用固定結(jié)構(gòu)，無法隨試樣高度變化而變化，只能測試一定尺寸的排水材料，通用性差；在法向壓力方面，普遍采用液壓或油壓，再通過剛性板將壓力分散，無法消除集中應力的影響，使法向壓力分布不均勻，測試精度差；在接觸材料方面，大部分儀器采用剛性板加壓，只能模擬剛性接觸材料，不能模擬柔性接觸材料；在試樣密封方面，密封處要承受很大水壓，法向壓力加大時，就會導致密封失效，從而限制了試驗法向壓力，使法向壓力的上限不高。本實用新型的發(fā)明人設計出一種土工合成材料平面內(nèi)水流量測試儀器，通過使加壓腔體的高度可調(diào)節(jié)，并使進水口、出水口的高度也可以調(diào)節(jié)，從而通用性好。通過在加壓腔體的頂板下方設置彈性加壓橡膠膜片，使彈性加壓橡膠膜片成為加壓腔的底部，從而法向壓力分布均勻、測試精度高、且可以模擬柔性接觸材料，且密封處不必承受法向壓力，使法向壓力的上限得到很大提高。
[0048]以下將通過具體實施例來對本實用新型的土工合成材料平面內(nèi)水流量測試儀器進行詳細說明。
[0049]如圖1所示，一種土工合成材料平面內(nèi)水流量測試儀器，包括高位水箱1、低位水箱3以及兩水箱之間的加壓腔體2。
[0050]如圖1、圖2所示，所述加壓腔體2包括底板28和頂板21，所述底板28四個邊角的上方分別設有一根固定螺桿25，所述頂板21穿過所述固定螺桿25，通過套設在多根固定螺桿25的旋緊螺母26進行限位，所述頂板21的下方設有彈性加壓橡膠膜片23，所述頂板21與所述彈性加壓橡膠膜片23之間形成封閉的加壓腔(圖中未示出)，所述彈性加壓橡膠膜片23與所述底板28之間形成試樣放置空間27 ;所述頂板21上設有加壓孔24和泄壓孔22，所述加壓孔24通過加壓管道7連接加壓泵8。
[0051]所述高位水箱I與所述加壓腔體2的連接處設有可上下活動的第一插板17，所述第一插板17與所述高位水箱I的底板之間形成可調(diào)節(jié)高度的底部進水口 16 ;所述底部進水口 16處的高位水箱I與加壓腔體2之間設有第一密封墊圈5。
[0052]所述低位水箱3與所述加壓腔體2的連接處設有可上下活動的第二插板36，所述第二插板36與所述低位水箱3的底板之間形成可調(diào)節(jié)高度的底部出水口 33 ;所述底部出水口 33處的低位水箱3與加壓腔體2之間設有第二密封墊圈9。
[0053]本實用新型的所述高位水箱I包括第一外筒11、與所述第一外筒共底部的第一內(nèi)筒12，所述底部進水口 16設于所述第一外筒11的側(cè)壁，所述第一外筒11的側(cè)壁上還設有進水孔13，所述第一外筒11的底部設有第一測壓孔14，所述第一內(nèi)筒12的底部設有第一排水孔15，所述第一內(nèi)筒12的側(cè)壁上設有與第一外筒11連通的溢流孔18。
[0054]所述溢流孔18為設于所述第一內(nèi)筒12側(cè)壁的軸向通槽，所述第一內(nèi)筒12的側(cè)壁上還包裹有調(diào)節(jié)不同溢水高度的橡膠膜套(圖中未示出)。
[0055]本實用新型的所述低位水箱3包括第二外筒32、與所述第二外筒共底部的第二內(nèi)筒31，所述底部出水口 33設于所述第二外筒32的側(cè)壁，所述第二外筒32的底部設有第二測壓孔35，所述第二內(nèi)筒31的頂部與所述第二外筒32連通，所述第二內(nèi)筒31的底部設有第二排水孔34。
[0056]本實用新型的所述彈性加壓橡膠膜片23與所述頂板21之間最好通過壓條30密封連接，以保證加壓腔的可靠密封。
[0057]本實用新型的土工合成材料平面內(nèi)水流量測試儀器的使用方法是:首先，將試樣4 (即排水材料)的外側(cè)包裹上彈性乳膠薄膜套6，然后，將包裹了彈性乳膠薄膜套6的試樣4放置到試樣放置空間27，使試樣4的兩端伸出加壓腔體2的與高位水箱1、低位水箱3相鄰的兩端；然后調(diào)整第一插板17和第二插板36，使底部進水口 16、底部出水口 33的高度與試樣4的高度保持一致，再調(diào)整各旋緊螺母26，使頂板21水平地壓在試樣4的上方。使試樣4的一端穿過第一密封墊圈5的中間孔，使試樣4的另一端穿過第二密封墊圈9的中間孔，將第一密封墊圈5設于高位水箱I與加壓腔體2之間，將第二密封墊圈9設于低位水箱3與加壓腔體2之間，使所述彈性乳膠薄膜套6兩端分別反向包裹所述第一密封墊圈5、第二密封墊圈9。通過緊固件將高位水箱I與加壓腔體2固定，使第一密封墊圈5被壓緊在高位水箱I與加壓腔體2之間，保證高位水箱I與加壓腔體2的連接處不發(fā)生泄漏；通過緊固件將低位水箱3與加壓腔體2也固定，使第二密封墊圈9被壓緊在低位水箱3與加壓腔體2，保證低位水箱3與加壓腔體2的連接處也不發(fā)生泄漏；且保證了所述試樣4與第一密封墊圈5、第二密封墊圈9之間均形成密封，保證水流在試樣4內(nèi)流動時不產(chǎn)生泄漏。
[0058]所述壓力泵8優(yōu)選為水泵，使水流量測試的成本低，當然也可以采用油泵，當采用水泵時，通過壓力水泵8向加壓腔注水加壓至試驗規(guī)定的壓力，壓力通過彈性加壓橡膠膜片23均勻地施加在試樣4上及底板28上，使試樣4在高位水箱I和低位水箱3之間處于一個密封的通道內(nèi)，以保證水流在試樣4內(nèi)流動時不產(chǎn)生泄漏。
[0059]根據(jù)測試要求調(diào)整第一內(nèi)筒12的側(cè)壁上的橡膠膜套，使第一內(nèi)筒12的溢流孔18達到一定的溢水高度，通過高位水箱I的進水孔13向第一外筒11內(nèi)注水，通過溢水高度控制第一外筒11的水位，通過與第一測壓孔14相連接的測壓管測讀第一外筒11內(nèi)的水位，使第一外筒11內(nèi)的水通過底部進水口 16流經(jīng)試樣4，到達低位水箱3的第二外筒32內(nèi)，當?shù)诙馔?2內(nèi)的水位高于第二內(nèi)筒31的高度時，低位水箱3內(nèi)的水經(jīng)第二排水孔34排出，從而使低位水箱3的第二外筒32內(nèi)一直保持與第二內(nèi)筒31的高度相平的水位，并通過與第二測壓孔35相連接的測壓管測讀第二外筒32內(nèi)的水位；用量筒收集由第二排水孔34排出的流水，記錄采集流水的時間以及相應的第一外筒11與第二外筒32之間的水位差，即完成水流量測試數(shù)據(jù)的采集。
[0060]本實用新型的頂板21上最好設置一測壓表20和一水準器(圖中未示出)，水準器用來測讀頂板壓在試樣4上方時的水平狀態(tài)，測壓表20用來實時測讀加壓腔的加壓壓力。
[0061]本實用新型的所述底板28下方優(yōu)選地設有多個支撐柱29，以便于本實用新型的移動，搬動不同的位置使用。所述支撐柱29上優(yōu)選地設有外螺牙段，所述外螺牙段上套設有調(diào)節(jié)螺母(圖中未示出)，以便于在搬動到不同的位置后進行固定。
[0062]綜上所述，本實用新型的土工合成材料平面內(nèi)水流量測試儀器，高位水箱與加壓腔體之間的底部進水口、低位水箱與加壓腔體之間的底部出水口以及加壓腔體頂板均采用可調(diào)節(jié)高度的結(jié)構(gòu)，可隨試樣高度的變化而變化，從而通用性好；可采用水壓加壓，通過彈性加壓橡膠膜片來傳遞壓力，操作簡便，且壓力傳遞均勻真實，不但測試精度高，且可模擬柔性接觸材料；改變了傳統(tǒng)塑料排水板在加壓處密封的方式，采用加壓部分與密封分離的結(jié)構(gòu)，大大增大了法向壓力的加壓上限。所以，本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0063]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種土工合成材料平面內(nèi)水流量測試儀器，包括高位水箱(I)、低位水箱(3)以及兩水箱之間的加壓腔體⑵；其特征在于， 所述加壓腔體⑵包括底板(28)和頂板(21)，所述底板(28)四周的上方設有多根固定螺桿(25)，所述頂板(21)穿過所述多根固定螺桿(25)，通過套設在多根固定螺桿(25)的旋緊螺母(26)進行限位，所述頂板(21)的下方設有彈性加壓橡膠膜片(23)，所述頂板(21)與所述彈性加壓橡膠膜片(23)之間形成封閉的加壓腔，所述彈性加壓橡膠膜片(23)與所述底板(28)之間形成試樣放置空間(27);所述頂板(21)上設有加壓孔(24)和泄壓孔(22)，所述加壓孔(24)通過加壓管道(7)連接加壓泵(8); 所述高位水箱(I)與所述加壓腔體(2)的連接處設有可上下活動的第一插板(17)，所述第一插板(17)與所述高位水箱(I)的底板之間形成可調(diào)節(jié)高度的底部進水口(16);所述底部進水口(16)處的高位水箱(I)與加壓腔體(2)之間設有第一密封墊圈(5)； 所述低位水箱(3)與所述加壓腔體(2)的連接處設有可上下活動的第二插板(36)，所述第二插板(36)與所述低位水箱(3)的底板之間形成可調(diào)節(jié)高度的底部出水口(33);所述底部出水口(33)處的低位水箱(3)與加壓腔體(2)之間設有第二密封墊圈(9)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土工合成材料平面內(nèi)水流量測試儀器，其特征在于:所述高位水箱(I)包括第一外筒(11)、與所述第一外筒共底部的第一內(nèi)筒(12)，所述底部進水口(16)設于所述第一外筒(11)的側(cè)壁，所述第一外筒(11)的側(cè)壁上還設有進水孔(13)，所述第一外筒(11)的底部設有第一測壓孔(14)，所述第一內(nèi)筒(12)的底部設有第一排水孔(15)，所述第一內(nèi)筒(12)的側(cè)壁上設有與第一外筒(11)連通的溢流孔(18)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的土工合成材料平面內(nèi)水流量測試儀器，其特征在于:所述溢流孔(18)為設于所述第一內(nèi)筒(12)側(cè)壁的軸向通槽，所述第一內(nèi)筒的側(cè)壁上還包裹有調(diào)節(jié)不同溢水高度的橡膠膜套。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土工合成材料平面內(nèi)水流量測試儀器，其特征在于:所述低位水箱(3)包括第二外筒(32)、與所述第二外筒共底部的第二內(nèi)筒(31)，所述底部出水口(33)設于所述第二外筒(32)的側(cè)壁，所述第二外筒(32)的底部設有第二測壓孔(35)，所述第二內(nèi)筒(31)的頂部與所述第二外筒(32)連通，所述第二內(nèi)筒(31)的底部設有第二排水孔(34) ο5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土工合成材料平面內(nèi)水流量測試儀器，其特征在于:所述固定螺桿(25)為四根，分別設于所述底板(28)的四個邊角。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的土工合成材料平面內(nèi)水流量測試儀器，其特征在于:所述彈性加壓橡膠膜片(23)與所述頂板(21)之間通過壓條(30)密封連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的土工合成材料平面內(nèi)水流量測試儀器，其特征在于:所述頂板(21)上還設有一測壓表(20)和一水準器。8.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的土工合成材料平面內(nèi)水流量測試儀器，其特征在于:所述試樣放置空間(27)放置的試樣(4)的外側(cè)包裹有彈性乳膠薄膜套￠)，所述彈性乳膠薄膜套(6)兩端分別穿過所述第一密封墊圈(5)、第二密封墊圈(9)的中間孔，反向包裹所述第一密封墊圈(5)、第二密封墊圈(9)，使所述試樣(4)與第一密封墊圈(5)、第二密封墊圈(9)之間均形成密封。9.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項所述的土工合成材料平面內(nèi)水流量測試儀器，其特征在于:所述底板(28)下方設有多個支撐柱(29)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的土工合成材料平面內(nèi)水流量測試儀器，其特征在于:所述支撐柱(29)上設有外螺牙段，所述外螺牙段上套設有調(diào)節(jié)螺母。
【文檔編號】G01F1-52GK204269524SQ201420744656
【發(fā)明者】王宵, 陳志力, 臧光文, 王 琦, 陳剛, 潘江巖, 張偉, 張鵬程, 方遠遠, 李偉欽, 戚晶磊 [申請人]上?？睖y設計研究院有限公司