CN209958425U - 粗粒土原位渗透试验供水装置 - Google Patents

Abstract

一种粗粒土原位渗透试验供水装置,在大坝试验位置挖设试验坑，试验坑的中部挖设注水坑，注水坑内设置有注水环，试验坑表面设置有支架，支架上设置有集水箱、左供水箱、右供水箱，左供水箱、集水箱、右供水箱侧面底部通过供水连通管连通，供水连通管上位于集水箱内的部分设置有供水三通阀，左供水箱、集水箱、右供水箱侧面设置有液位指示计，左供水箱、右供水箱底部中间通过注水连通管连通，注水连通管上设置有注水三通阀，注水三通阀与注水管相连通，供水箱侧壁上设置有通气管，通气管下部伸入注水坑内，集水箱上设置有浮球控制开关；本装置适用于用过渡料、垫层料、反滤料、坝壳砾质料等筑坝材料现场渗透系数测定时使用的供水装置。

Description

粗粒土原位渗透试验供水装置

技术领域

本实用新型属于水利施工装置或设备技术领域，具体涉及到一种粗粒土原位渗透试验供水装置。

背景技术

为了评价水利水电工程大坝填筑过程中粗粒土渗透性，通常需要测定其渗透系数，其作为坝体填筑质量(或设计)控制标准之一。粗粒土一般用于坝体过渡料、反滤料、垫层料、坝壳砾质土等工程关键填筑部位，其颗粒粒径尺寸小于60mm。根据粗粒土试验规程，粗粒土原位渗透试验测定采用常水头试坑注水法，试坑注水试验又分为单环注水试验和双环注水试验，而单环注水试验则较适用于渗流方式为三维流粗粒土，它可以测得土体综合渗透系数。目前，粗粒土原位渗透注水试验过程中所用供水装置没有统一规定样式，在实际操作规程中存在以下问题：1、注水试验过程中常水头保持出现偏差；2、试验供水不连续；3、渗透量计量不准确。4、灌水装置简陋，使用不便。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足,提供一种设计合理、成本低、使用方便、连续供水、渗透量计量准确的粗粒土原位渗透试验供水装置。

解决上述技术问题采用的技术方案是：在大坝试验位置挖设试验坑，试验坑的中部挖设注水坑，注水坑内设置有注水环，试验坑表面通过平衡螺栓设置有支架，支架上设置有集水箱，支架上集水箱两侧设置有左供水箱和右供水箱，左供水箱、集水箱、右供水箱侧面底部通过供水连通管连通，供水连通管上位于集水箱内的部分设置有供水三通阀，左供水箱、集水箱、右供水箱侧面设置有液位指示计，液位指示计的下端与供水连通管、左供水箱、右供水箱连通，液位指示计外部设置有保护罩，左供水箱、右供水箱底部中间通过注水连通管连通，注水连通管上设置有注水三通阀，注水三通阀与注水管相连通，供水箱内壁上设置有通气管，通气管下部伸入注水坑内，通气管上端伸出供水箱内液面之上，集水箱上设置有浮球控制开关。

本实用新型的通气管下部端面设计为倾斜面，倾斜面与水平面的夹角为30°～60°。

本实用新型的注水管下部端面设计为倾斜面，倾斜面与水平面的夹角为30°～60°。

本实用新型的通气管倾斜面下端与注水管倾斜面下端位于同一水平面内。

本实用新型的通气管倾斜面上端和注水管倾斜面上端与试验坑水平面齐平。

本实用新型的注水环内壁均布设置有2～4个液位指示针，液位指示针为L形结构，L形结构的长臂端设置在注水环内壁、短臂端的锥尖与试验坑水平面齐平。

本实用新型相比于现有技术具有以下优点：

1、本实用新型运用大气压自动给水器工作原理和U形连通水槽定量补水，使得注水试验过程中连续供水，从而有效保证试验结果准确性。

2、本实用新型在集水箱和供水箱外部均设置有液位指示计，确保渗透量计量准确。

3、本实用新型拆装简易、便于携带、制作材料易于购买、价格低廉，实用性高。

本装置适用于用过渡料、垫层料、反滤料、坝壳砾质料等筑坝材料现场渗透系数测定时使用的供水装置。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2是图1中供水注水单元结构示意图。

图3是图2的俯视图。

图4是图1中注水环14的结构示意图。

图5是图4的俯视图。

图中：1、左供水箱；2、浮球控制开关；3、集水箱；4、供水三通阀；5、右供水箱；6、液位指示计；7、供水连通管；8、支架；9、注水连通管；10、通气管； 11、注水三通阀；12、缓冲层；13、注水管；14、注水环；15、平衡螺栓；16、大坝。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明，但本实用新型不限于这些实施例。

实施例1

在图1～5中，本实用新型粗粒土原位渗透试验供水装置，在大坝16试验位置挖设试验坑，试验坑的中部挖设注水坑，注水坑内安装有注水环14，本实施例的注水环14内壁上均布焊接有2～4个液位指示针，液位指示针为L形结构，L形结构的长臂端焊接固定于注水环14内壁、短臂端的锥尖与试验坑水平面齐平，注水环14内部试验面铺设2～3cm厚粒径为5～10mm砾石或碎石作为缓冲层。试验坑表面通过平衡螺栓15安装有支架8，可通过调节平衡螺栓15调节支架8处于水平状态，支架8上放置有集水箱3，支架8上集水箱3两侧放置有左供水箱1和右供水箱5，左供水箱1、集水箱3、右供水箱5侧面底部通过供水连通管7连通，供水连通管7中间位置安装有供水三通阀4，通过供水三通阀4可实现做左供水箱1和供水箱5的水流供应，左供水箱1、集水箱3、右供水箱5侧面安装有液位指示计6，液位指示计6的下端与供水连通管7、左供水箱1和右供水箱5连通，液位指示计 6外部安装有保护罩17，可通过液位指示计6直观的观察记录每次向注水坑内注水的量，确保渗透量计量准确。

左供水箱1、右供水箱5底部中间通过注水连通管9连通，注水连通管9上安装有注水三通阀11，注水三通阀11与注水管13相连通，注水管13伸入注水坑内，本实施例的注水管13下部端面设计为倾斜面，倾斜面与水平面的夹角为30°～ 60°，注水三通阀11可控制由左供水箱1供水还是右供水箱5供水，供水箱侧壁上安装有通气管10，通气管10下部伸入注水坑内，上端伸出供水箱液面之上，本实施例的通气管10下部端面设计倾斜面，倾斜面与水平面的夹角为30°～60°，通气管10倾斜面下端与注水管13倾斜面下端位于同一水平面内，通气管10倾斜面上端与注水管倾斜面13上端齐平且与试验坑水平面齐平。集水箱3上安装有浮球控制开关2，浮球控制开关2随着液位高度变化浮球位置发生变化实现阀门开关开合，当液面降低至一定位置时开关自动打开，给集水箱3供水，当液面上升至预定位置时，开关自动闭合，停止供水。

本实用新型的工作原理如下：

1、在选定的试验位置挖一个圆形或方形的试验坑至试验层。

2、在试验坑底部再挖一个深15～20cm注水坑，坑底应修平整，并保证试验土层的结构不被扰动。

3、在注水坑内放入注水环14，环外四周用细粒土填实确保不漏水，再在环内试验面铺设2～3cm厚粒径为5～10mm砾石或碎石作为缓冲层。

4、在试验坑顶部安放供水装置支架8，调整平衡螺栓15使得支架8表面保持水平，在支架8上放置集水槽1和左右供水槽，并安装供水连通管7和注水连通管 9。

5、通过集水箱3向两侧供水箱注水，使三个箱体内液位指示高度保持一致。向注水环14内注水至试验高度，并调整通气管10和注水管13端部斜口高度与环内液面高度保持一致。

6、注水时，先打开注水三通阀11使其与左供水箱1相连通，从左供水箱1开始供水，当液位接近最低刻度时，通过注水三通阀11切换至右供水箱5供水，同时将供水三通阀4与左侧供水箱1连通，开始向左侧供水箱1供水，当集水箱3水位达到一定高度时，进水浮球开关自动关闭，左右供水箱实现连续供水。

7、当注水环14内液面下降低于液位指示针位置时，通气管10漏出水面，通过注水管13向环内补水，维持水头不变；当环内液面恰好淹没通气管10，注水管 13停止供水。

8、按试验规程规定时间间隔测量注入量，当连续两次量测注入量之差不大于最后一次流量的10％时，试验即可结束，取最后一次注入量作为计算值。

Claims (6)

1.一种粗粒土原位渗透试验供水装置,其特征在于：在大坝试验位置挖设试验坑，试验坑的中部挖设注水坑，注水坑内设置有注水环，试验坑表面通过平衡螺栓设置有支架，支架上设置有集水箱，支架上集水箱两侧设置有左供水箱和右供水箱，左供水箱、集水箱、右供水箱侧面底部通过供水连通管连通，供水连通管上位于集水箱内的部分设置有供水三通阀，左供水箱、集水箱、右供水箱侧面设置有液位指示计，液位指示计的下端与供水连通管、左供水箱、右供水箱连通，液位指示计外部设置有保护罩，左供水箱、右供水箱底部中间通过注水连通管连通，注水连通管上设置有注水三通阀，注水三通阀与注水管相连通，供水箱内壁上设置有通气管，通气管下部伸入注水坑内，通气管上端伸出供水箱内液面之上，集水箱上设置有浮球控制开关。

2.根据权利要求1所述的粗粒土原位渗透试验供水装置，其特征在于：所述的通气管下部端面设计为倾斜面，倾斜面与水平面的夹角为30°～60°。

3.根据权利要求2所述的粗粒土原位渗透试验供水装置，其特征在于：所述的注水管下部端面设计为倾斜面，倾斜面与水平面的夹角为30°～60°。

4.根据权利要求3所述的粗粒土原位渗透试验供水装置，其特征在于：所述的通气管倾斜面下端与注水管倾斜面下端位于同一水平面内。

5.根据权利要求4所述的粗粒土原位渗透试验供水装置，其特征在于：所述的通气管倾斜面上端和注水管倾斜面上端与试验坑水平面齐平。

6.根据权利要求1所述的粗粒土原位渗透试验供水装置，其特征在于：所述的注水环内壁均布设置有2～4个液位指示针，液位指示针为L形结构，L形结构的长臂端设置在注水环内壁、短臂端的锥尖与试验坑水平面齐平。

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