一种新型的土工织物淤堵实验仪制造技术

本实用新型专利技术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。

A new type of silt plugging experiment instrument for Geotextile

The utility model relates to the technical field of the geotextile material inspection instrument, and discloses a new type of silt plugging experimental apparatus for geotextile, which comprises a silt plug body, a water head control device, a pressure measuring device, a vacuum pumping saturation system and a pressure washing device, and the main body of the silt plugging is covered with a top cover, an upper cylinder, a middle tube, a lower barrel and a lower cylinder. A geotextile or a filter net is arranged between the upper tube and the middle tube. A geotextile is arranged between the middle tube and the lower cylinder. The top cover is provided with a water intake and an exhaust port. A drainage port is provided on the base. The upper cylinder is connected with a vacuum pumping system, and a plurality of radial pressure measuring holes are provided on both the middle and the lower cylinders on both sides of the geotextile. The pressure measuring hole is connected to the pressure measuring device and the lower cylinder is connected with the pressure flushing device. This new type of geotextile silting experiment instrument can be used to saturate the vacuum gas. It can accurately determine whether the geotextile is clogging and plugging, and can be washed and tested for the clogging geotextile. The effect is good.

【技术实现步骤摘要】
一种新型的土工织物淤堵实验仪
本技术涉及土工织物材料检测仪器
，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。
技术介绍
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。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淤堵准则，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：(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。(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。(3)现有实验装置只能进行从开始无淤堵—淤堵的单向实验，不能进行对土工织物进行冲洗后由淤堵—无淤堵的反向实验，即无法检测冲洗效果。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。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。
技术实现思路
本技术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。本技术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；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。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O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O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O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O型密封圈以密封。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。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一一对应连接。较佳地，所述真空抽气饱和系统包括：真空表阀、真空泵和去离子水供水箱，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。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、手动加压泵、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。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。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。较佳地，所述快接直通接头选用316L不锈钢。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。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：本技术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。本技术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；能对已经淤堵的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型的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。

【技术特征摘要】
1.一种新型的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。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。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...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞小朝，周小文，朱江颖，赵仕威，肖文海，顾问天，张文慧，
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，
类型：新型
国别省市：北京,11