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一種土工合成材料淤堵特性測試裝置的制造方法

文檔序號:9105375閱讀:246來源:國知局
一種土工合成材料淤堵特性測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種土工合成材料淤堵特性測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]土工合成材料的反濾性能在防洪減災(zāi)、圍海造陸、跨流域遠(yuǎn)距離調(diào)水、環(huán)境保護(hù)和城市建設(shè)等領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。為保證水能流暢通過土工織物,但被保護(hù)土的骨架顆粒不流失,且開孔不被泥沙堵塞,土工織物反濾設(shè)計需滿足保土、透水和防淤堵三個準(zhǔn)則。尤其在城市垃圾填埋廠當(dāng)中,垃圾產(chǎn)生的滲濾液成分非常復(fù)雜、溫度較高,在導(dǎo)排層和垃圾之間的土工合成材料很容易發(fā)生淤堵,一旦淤堵,填埋場水位上升。實際工程中發(fā)現(xiàn)填埋場導(dǎo)排系統(tǒng)常被一些沉淀物充填,造成孔隙體積減小甚至堵塞,從而無法實現(xiàn)預(yù)期的導(dǎo)排功能。導(dǎo)排系統(tǒng)淤堵將導(dǎo)致填埋場內(nèi)滲濾液水位升高,使底部襯墊層上的水頭遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計值,同時對填埋場穩(wěn)定造成威脅。
[0003]淤堵必將導(dǎo)致滲濾液水位過高,而過高的滲濾液水位會加劇滲濾液滲尿,污染地下水源,影響垃圾堆體的穩(wěn)定,延遲填埋場穩(wěn)定化進(jìn)程,減少土工膜的使用壽命,阻礙氣體收集,這些都使填埋場對周邊環(huán)境造成污染的可能性大大增加。為保證垃圾填埋場衛(wèi)生、安全地運行以及盡可能減少對周邊環(huán)境的污染,應(yīng)減少及延遲填埋場淤堵,進(jìn)而降低填埋場內(nèi)的滲濾液水頭,為此,除在設(shè)計階段進(jìn)行科學(xué)設(shè)計外,對已經(jīng)發(fā)生淤堵的填埋場還應(yīng)進(jìn)行整治。因此,針對導(dǎo)排系統(tǒng)淤堵現(xiàn)狀,通過淤堵實驗研究滲濾液導(dǎo)排系統(tǒng)的淤堵機理,改善其現(xiàn)有的導(dǎo)排效率,進(jìn)而控制填埋場內(nèi)滲濾液水位,具有重要的意義。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中使用的測量土工織物滲透率及淤堵特性的實驗裝置無法進(jìn)行土工布在受壓條件下的淤堵實驗,而在實際工程運用中的土工布,往往要承受各種土體的壓力,在承壓情況下土工布的厚度會發(fā)生較大變化,導(dǎo)致孔徑和滲透系數(shù)會發(fā)生較大變化,使得該實驗裝置進(jìn)行淤堵實驗而獲得梯度比、試樣中含土量與實際應(yīng)用中的土工布具有較大差距,該實驗結(jié)果無法準(zhǔn)確評價土工布的淤堵特性。同時,現(xiàn)有實驗裝置造成實驗時間過長,土工布與裝置接觸部位容易產(chǎn)生滲漏,造成實驗結(jié)果誤差大,裝置可靠性比較差。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型提供了一種土工合成材料淤堵特性測試裝置,解決了或部分解決了現(xiàn)有技術(shù)中的實驗裝置無法進(jìn)行土工布在受壓條件下的淤堵實驗的技術(shù)問題,實現(xiàn)了在淤堵實驗中,對織物試樣施加設(shè)定的壓力,能準(zhǔn)確獲得梯度比及試樣中含土量,具有能準(zhǔn)確評價織物試樣淤堵特性的技術(shù)效果。
[0006]本實用新型提供的一種土工合成材料淤堵特性測試裝置,用于土工織物在承壓狀態(tài)下的淤堵實驗,所述測試裝置包括:底座、支撐筒、支撐板、滲透筒、水頭升降機構(gòu)、加壓裝置及測壓組件;所述支撐筒內(nèi)部設(shè)置通孔,底部密封固定在所述底座的頂板上;所述頂板對應(yīng)所述支撐筒通孔位置設(shè)置泄水口 ;所述支撐筒徑向設(shè)置排水口及第一檢測孔;所述支撐板密封固定在所述支撐筒的頂部,所述支撐板設(shè)置多個通孔;所述滲透筒密封固定在所述支撐板上,所述滲透筒徑向開設(shè)五個檢測孔;所述測壓組件用于檢測第一檢測孔與所述五個檢測孔之間的五個水壓差值;所述水頭升降機構(gòu)包括進(jìn)水箱;所述進(jìn)水箱連通一根出水管;所述出水管的第一支管連通所述支撐筒的排水口 ;所述第一支管上設(shè)置第二支管,所述第二支管連通一個溢水箱;所述水頭升降機構(gòu)能上下移動所述進(jìn)水箱;所述加壓裝置用于對所述滲透筒內(nèi)的實驗土樣進(jìn)行施壓。
[0007]作為優(yōu)選,所述滲透筒徑向開設(shè)的五個檢測孔包括:第二檢測孔、第三檢測孔、第四檢測孔、第五檢測孔及第六檢測孔;所述第二檢測孔與第三檢測孔關(guān)于所述滲透筒軸心對稱設(shè)置;所述第四檢測孔與第五檢測孔關(guān)于所述滲透筒軸心對稱設(shè)置;所述第六檢測孔的高度高于所述第四檢測孔;所述第四檢測孔的高度高于所述第二檢測孔;
[0008]所述測壓組件包括:第一水位計、第二水位計、第三水位計、第四水位計、第五水位計及第六水位計;所述第一水位計通過管路連通第一檢測孔;所述第二水位計通過管路連通第二檢測孔;所述第三水位計通過管路連通第三檢測孔;所述第四水位計通過管路連通第四檢測孔;所述第五水位計通過管路連通第五檢測孔;所述第六水位計通過管路連通第六檢測孔;
[0009]所述第一水位計、第二水位計、第三水位計、第四水位計、第五水位計及第六水位計上設(shè)置水位刻度,所述水位刻度的最小刻度為1mm。
[0010]作為優(yōu)選,所述測試裝置還包括立板;所述立板垂直固定在所述底座上;所述第一水位計、第二水位計、第三水位計、第四水位計、第五水位計及第六水位計豎直固定在所述立板上。
[0011]作為優(yōu)選,所述加壓裝置包括:加壓氣缸及加壓活塞;所述加壓活塞與所述滲透筒配合,所述加壓氣缸推動所述加壓活塞豎直向下運動,進(jìn)而對所述滲透筒內(nèi)的實驗土樣進(jìn)行施壓;所述加壓活塞上設(shè)置進(jìn)水口及排氣口 ;所述出水管的第三支管連通所述進(jìn)水P ;
[0012]所述加壓活塞包括:頂板、底板及側(cè)壁,所述頂板上設(shè)置進(jìn)水口及排氣口,所述底板及側(cè)壁開設(shè)多個孔;所述加壓活塞的內(nèi)部設(shè)置空腔,所述空腔與所述進(jìn)水口及排氣口連通;
[0013]所述頂板及底板的直徑與所述滲透筒的內(nèi)徑相同;所述頂板圓周套設(shè)第一密封圈;所述密封圈將所述加壓活塞與滲透筒內(nèi)壁密封。
[0014]作為優(yōu)選,所述加壓裝置還包括:空壓機、多根支撐柱及橫板;所述多根支撐柱底部固定在所述底座上;所述橫板固定在所述多根支撐柱的頂部;
[0015]所述加壓氣缸固定在所述橫板上;所述空壓機通過進(jìn)氣管道和出氣管道與所述加壓氣缸連接;所述進(jìn)氣管道上設(shè)置進(jìn)氣閥;所述出氣管道上設(shè)置出氣閥。
[0016]作為優(yōu)選,所述支撐板為方形平板,頂面的中心位置設(shè)置第一圓形凸臺,底面對應(yīng)設(shè)置第二圓形凸臺,所述第一圓形凸臺與第二圓形凸臺的直徑與所述滲透筒的內(nèi)徑及支撐筒的內(nèi)經(jīng)相同;所述第一圓形凸臺與第二圓形凸臺上設(shè)置多個通孔;
[0017]所述第一圓形凸臺的圓周上套設(shè)第二密封圈;所述第二圓形凸臺的圓周上套設(shè)第三密封圈;所述第二密封圈將所述第一圓形凸臺與滲透筒內(nèi)壁密封;所述第三密封圈將所述第二圓形凸臺與支撐筒內(nèi)壁密封;
[0018]其中,實驗時,將圓形的篩網(wǎng)及織物試樣放置在所述第一圓形凸臺上;所述篩網(wǎng)及織物試樣的直徑與所述第一圓形凸臺的直徑相同;再將實驗土樣壓緊密實在所述織物試樣上。
[0019]作為優(yōu)選,所述水頭升降機構(gòu)還包括:進(jìn)水管、溢水管、立桿、鏈條及升降手輪;
[0020]所述立桿固定在所述底座上;所述立桿的頂部和底部各設(shè)置一個定滑輪;所述鏈條套設(shè)在所述兩個定滑輪上;所述升降手輪固定在所述立桿上,與所述鏈條通過齒輪嚙合;所述進(jìn)水箱固定在所述鏈條上;轉(zhuǎn)動所述升降手輪帶動所述鏈條傳動,進(jìn)而實現(xiàn)所述進(jìn)水箱的上下移動;
[0021]所述進(jìn)水箱連通進(jìn)水管;所述進(jìn)水管連通實驗水源;所述進(jìn)水箱連通溢水管。
[0022]作為優(yōu)選,所述出水管與第一支管通過第一三通管連通,所述第一三通管與所述第三支管連通;所述第一支管上設(shè)置第一開關(guān)閥;所述第三支管上設(shè)置第三開關(guān)閥;所述第一支管連通第二三通管;所述第二三通管連通所述支撐筒的排水口 ;所述第二三通管連通第二支管;所述第二支管連通所述溢水箱;所述第二支管上設(shè)置第二開關(guān)閥;
[0023]所述溢水箱上設(shè)置第二溢水管;
[0024]所述底座頂板的泄水口連通泄水管;所述泄水管上設(shè)置第四開關(guān)閥;
[0025]作為優(yōu)選,所述測試裝置還包括:處理單元、稱重儀、壓力傳感器及測量模塊;
[0026]所述稱重儀用于稱量所述溢水箱內(nèi)排出的實驗液體;所述稱重儀通過邏輯電路與所述處理單元連通;所述稱重儀將稱量獲得的所述實驗液體重量值轉(zhuǎn)換成重量信息并發(fā)送至所述處理單元;
[0027]所述壓力傳感器通過邏輯電路與所述處理單元連通,所述壓力傳感器檢測所述加壓裝置中的壓力值,并將所述壓力值轉(zhuǎn)換成壓力信息發(fā)送至所述處理單元;
[0028]所述測量模塊通過邏輯電路與所述處理單元連通,所述測量模塊將所述五個水壓差值轉(zhuǎn)換成壓差信息,所述測量模塊將所述壓差信息發(fā)送至所述處理單元;
[0029]所述處理單元能根據(jù)所述重量信息、壓力信息及壓差信息通過梯度比公式求取織物試樣的梯度比。
[0030]本申請實施例中提供的技術(shù)方案,至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點:
[0031 ] 該測試裝置通過設(shè)置加壓裝置,能對放置在滲透筒內(nèi)的試樣土樣及土工織物試樣施加設(shè)定的壓力,實現(xiàn)了工程實際中土工布受壓狀態(tài)的模擬。通過設(shè)置水頭升降機構(gòu),使機構(gòu)中的進(jìn)水筒的高度能上下調(diào)節(jié),滿足淤堵實驗及滲透實驗中對不同水力梯度的要求。通過設(shè)置滲透筒、中間設(shè)置多個通孔的支撐板及支撐筒的結(jié)構(gòu),能避免土工布與滲透筒及支撐板的接觸部位產(chǎn)生滲漏,保證實驗結(jié)
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