一种砂性土体渗透系数测量的简便装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种适用于砂性土体渗透系数测量的简便装置及其方法。它包括管子组件、压力传感器、活塞、端盖、推杆、内胆管、橡胶气囊、法兰、紧箍圈、密封塞、O型密封圈、传输线、记录仪、加长杆、压力表、方向阀、压缩机、气阀、进气管、密封螺母、垫圈、密封环；本发明专利技术相对于常规的测量设备，无需注水或抽水装置，简化了测试设备，引用了推杆活塞实现加压，打破了行业领域的禁锢，同时采用了压力传感器记录水压力随时间的变化过程，提高了测试的精确度，也顺应了科技的发展，该装置特点是测量快捷、设备便携。

A simple device for measuring permeability coefficient of sand soil and its method

The invention discloses a simple device suitable for measuring the permeability coefficient of sand soil and a method thereof. It includes pipe assembly, pressure sensor, piston, end cover, push rod, inner bile duct, rubber balloon, flange, tightening ring, sealing plug, O-ring, transmission line, recorder, lengthening rod, pressure gauge, directional valve, compressor, air valve, intake pipe, sealing nut, gasket and sealing ring. It simplifies the testing equipment without water injection or pumping device, uses the push rod piston to realize pressurization, breaks the confinement of the industry field, and uses the pressure sensor to record the change of water pressure with time, improves the accuracy of testing, and complies with the development of science and technology. Quick and portable.

【技术实现步骤摘要】
一种砂性土体渗透系数测量的简便装置及其方法
本专利技术涉及岩土工程岩土体参数测量领域，尤其涉及一种砂性土体渗透系数测量的简便装置。
技术介绍
渗透系数是衡量岩土体透水能力的重要指标，砂性土体由于难以取得原状试样，其渗透系数的测量一般在现场采用抽水法或者注水法进行。这两种方法的测量需要在场地的钻孔中进行抽水或者注水，测试工艺复杂，需要的人力物力较多，相应的测试时间较长，对工程实践带来了不便。此外，由于渗透系数的变异性，不同部位的渗透系数有所变化，而抽水法或注水法测量范围大，得到的渗透系数为整个测量范围内的渗透系数的均值，无法反映渗透系数的不均匀性。随着科技的发展，传感器的广泛应用，采用压力传感器和数字化处理技术也是顺应时代的发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有测试设备的不足，为现场快速测试岩土体渗透系数，提供一种砂性土体渗透系数测量的简便装置及其使用方法。一种砂性土体渗透系数测量的简便装置包括管子组件、压力传感器、活塞、端盖、推杆、内胆管、橡胶气囊、法兰、紧箍圈、密封塞、O型密封圈、传输线、记录仪、加长杆、压力表、方向阀、压缩机、气阀、进气管、密封螺母、垫圈、密封环；压力传感器在管子组件内，安装在活塞上，通过传输线与记录仪相连接，传输线经过端盖和法兰上的小孔,小孔中装有密封塞，内胆管在橡胶气囊中，在内胆管的两端有两个紧箍圈将橡胶气囊扎紧在内胆管上，法兰、端盖分别装在内胆管的上下两个端口，在法兰和端盖的外圆柱面上均装有一对密封环，在法兰和端盖的中心孔内均装有一对O型密封圈，推杆通过法兰和端盖的中心孔，贯穿上下，在推杆的下端装有活塞，上端可以装接加长杆，进气管通过密封螺母、垫圈安装在法兰上，一端口伸进内胆管中，另一端口通过导气管依次与压力表、气阀、方向阀、压缩机连接，橡胶气囊7在充气状态下与管子组件的内壁紧密接触，起到封堵作用。其中的管子组件包括提拉管、筛漏管、内衬管、内衬套、底托盘；在筛漏管外，套有提拉管，在筛漏管内，上端装有内衬管，下端装有内衬套，底托盘装在筛漏管下端部的内衬套上,底托盘与内衬套、内衬套与筛漏管之间的配合均是过盈配合，可以承受较大的力。在使用该装置前，先将提拉管、筛漏管、内衬管、内衬套、底托盘组装成管子组件；将组装好的管子组件的底托盘的一端朝下放入钻好的孔中，施加一定压力给提拉管，提拉管传力给底托盘，底托盘带动内衬套和筛漏管向下行，管子组件就可以进入到孔的预定深度。砂性土体渗透系数测量的简便装置使用方法如下：1)准备就位：首先要将管子组件压入钻好的孔中，待到预定的深度，将提拉管向上回提，回提长度不超过筛漏管的长度，固定好提拉管的位置，向原钻孔的筛漏管周围回填粗砂粒，向提拉管周围回填水泥浆封堵；将未充气的该装置放入预埋好的管子组件中，放置在筛漏管上，使端盖下部的锥形面刚好与内衬管的内锥面接触吻合；2)充气封堵：开启压缩机，向橡胶气囊充气，随着气压的增加，橡胶气囊逐渐打开，将橡胶气囊与提拉管之间的缝隙堵死，使橡胶气囊以下的部位形成密闭的空腔，直至压力表的读数达到预定值，关停压缩机；3)活塞加压：静等3～5分钟，待筛漏管内与渗透层间水压平衡后，推动推杆，活塞向下运动，挤压筛漏管中的水，受压的水通过筛漏管向砂土层渗透；4)数据处理：压力传感器将测到的水压力值实时地传输给记录仪，记录仪存储压力值，并按照预先设定的算法，计算被测砂土层的渗透系数。本专利技术提供一种砂性土体渗透系数测量的简便装置，相对于常规的注水试验，特点是测量快速、设备便携，不再需要在测试部位注水，简化了渗透系数的测试。通过对封堵以及加压等功能的集成，使得水压力在较短时间内有明显的升高，然后自然消散，缩短了测试时间。采用压力传感器记录水压力随时间的变化过程，获得实时数据，提高了渗透系数的测试的精确度，设备简单便于携带，操作简便。附图说明图1为一种砂性土体渗透系数测量的简便装置的结构示意图；图2为管子组件的结构示意图；图3为法兰的半剖结构示意图；图中：管子组件1、压力传感器2、活塞3、端盖4、推杆5、内胆管6、橡胶气囊7、法兰8、紧箍圈9、密封塞10、O型密封圈11、传输线12、记录仪13、加长杆14、压力表15、方向阀16、压缩机17、气阀18、进气管19、密封螺母20、垫圈21、密封环22、提拉管23、筛漏管24、内衬管25、内衬套26、底托盘27。具体实施方式如图1所示，一种砂性土体渗透系数测量的简便装置包括管子组件1、压力传感器2、活塞3、端盖4、推杆5、内胆管6、橡胶气囊7、法兰8、紧箍圈9、密封塞10、O型密封圈11、传输线12、记录仪13、加长杆14、压力表15、方向阀16、压缩机17、气阀18、进气管19、密封螺母20、垫圈21、密封环22；压力传感器在管子组件1内，安装在活塞3上，通过传输线12与记录仪13相连接，传输线12经过端盖4和法兰8上的小孔,小孔中装有密封塞10，内胆管6在橡胶气囊7中，在内胆管6的两端有两个紧箍圈9将橡胶气囊7扎紧在内胆管6上，法兰8、端盖4分别装在内胆管6的上下两个端口，在法兰8和端盖4的外圆柱面上均装有一对密封环22，在法兰8和端盖4的中心孔内均装有一对O型密封圈11，推杆5通过法兰8和端盖4的中心孔，贯穿上下，在推杆的下端装有活塞3，上端可以装接加长杆14，进气管19通过密封螺母20、垫圈21安装在法兰8上，一端口伸进内胆管6中，另一端口通过导气管依次与压力表15、气阀18、方向阀16、压缩机17连接，橡胶气囊7在充气状态下与管子组件1的内壁紧密接触，起到封堵作用。如图2所示，管子组件1包括提拉管23、筛漏管24、内衬管25、内衬套26、底托盘27；在筛漏管24外，套有提拉管23，在筛漏管24内，上端装有内衬管25，下端装有内衬套26，底托盘27装在筛漏管24下端部的内衬套26上,底托盘27与内衬套26、内衬套26与筛漏管24之间的配合均是过盈配合，可以承受较大的力。在使用该装置前，先将提拉管23、筛漏管24、内衬管25、内衬套26、底托盘27组装成管子组件1；将组装好的管子组件1的底托盘27的一端朝下放入钻好的孔中，施加一定压力给提拉管23，提拉管23传力给底托盘27，底托盘27带动内衬套26和筛漏管24向下行，管子组件就可以进入到孔的预定深度。活塞3、推杆5和内衬管25三者组合形成了该装置的加压系统，活塞3在内衬管25内，推杆5装在活塞3的中心孔中，活塞3在推杆5的作用下，沿着内衬管25的内壁可以上下活动；推杆5是两端封闭中空的不锈钢管，在推杆5两端10CM处各设有一个换气孔，作用是当外力加在推杆5上使活塞3下行时，内衬管25与活塞3形成的空腔与大气相通，不至于形成真空，以减小加在在推杆5上的推力；推杆5安装在端盖4和法兰8的中心孔中，外圆柱面直接与两对O型密封圈11接触，在外力作用下可以上下运动。在使用中,可根据实际需要在推杆5的上端加接加长杆14。端盖4是个带凸沿的圆盘类零件，在它的外圆柱面上设有两条沉槽，是用来放置密封环22的，以保证端盖4装入内胆管6后，端盖4和内胆管6的接触面密封，即不漏气也不漏水；在端盖4的盘面上设有两个通孔，其中一个小孔是用来装入密封塞10通过传输线12的，保证不漏气不漏水；端盖4盘面上的中心孔，是用来安装推杆5的，在中心孔内，设有两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种砂性土体渗透系数测量的简便装置，其特征在于包括管子组件(1)、压力传感器(2)、活塞(3)、端盖(4)、推杆(5)、内胆管(6)、橡胶气囊(7)、法兰(8)、紧箍圈(9)、密封塞(10)、O型密封圈(11)、传输线(12)、记录仪(13)、加长杆(14)、压力表(15)、方向阀(16)、压缩机(17)、气阀(18)、进气管(19)、密封螺母(20)、垫圈(21)和密封环(22)；内胆管(6)在橡胶气囊(7)中，在内胆管(6)的两端有两个紧箍圈(9)将橡胶气囊(7)扎紧在内胆管(6)上，法兰(8)、端盖(4)分别装在内胆管(6)的上下两个端口，在法兰(8)和端盖(4)的外圆柱面上均装有一对密封环(22)，在法兰(8)和端盖(4)的中心孔内均装有一对O型密封圈(11)，推杆(5)通过法兰(8)和端盖(4)的中心孔，贯穿上下，在推杆(5)的下端装有活塞(3)，上端装接加长杆(14)，压力传感器(2)安装在活塞(3)上，通过传输线(12)与记录仪(13)相连接，传输线(12)经过端盖(4)和法兰(8)上的小孔,小孔中装有密封塞(10)，进气管(19)通过密封螺母(20)、垫圈(21)安装在法兰(8)上，一端口伸进内胆管(6)中，另一端口通过导气管依次与压力表(15)、气阀(18)、方向阀(16)、压缩机(17)连接，橡胶气囊(7)在充气状态下与管子组件(1)的内壁紧密接触，起到封堵作用。...

【技术特征摘要】
1.一种砂性土体渗透系数测量的简便装置，其特征在于包括管子组件(1)、压力传感器(2)、活塞(3)、端盖(4)、推杆(5)、内胆管(6)、橡胶气囊(7)、法兰(8)、紧箍圈(9)、密封塞(10)、O型密封圈(11)、传输线(12)、记录仪(13)、加长杆(14)、压力表(15)、方向阀(16)、压缩机(17)、气阀(18)、进气管(19)、密封螺母(20)、垫圈(21)和密封环(22)；内胆管(6)在橡胶气囊(7)中，在内胆管(6)的两端有两个紧箍圈(9)将橡胶气囊(7)扎紧在内胆管(6)上，法兰(8)、端盖(4)分别装在内胆管(6)的上下两个端口，在法兰(8)和端盖(4)的外圆柱面上均装有一对密封环(22)，在法兰(8)和端盖(4)的中心孔内均装有一对O型密封圈(11)，推杆(5)通过法兰(8)和端盖(4)的中心孔，贯穿上下，在推杆(5)的下端装有活塞(3)，上端装接加长杆(14)，压力传感器(2)安装在活塞(3)上，通过传输线(12)与记录仪(13)相连接，传输线(12)经过端盖(4)和法兰(8)上的小孔,小孔中装有密封塞(10)，进气管(19)通过密封螺母(20)、垫圈(21)安装在法兰(8)上，一端口伸进内胆管(6)中，另一端口通过导气管依次与压力表(15)、气阀(18)、方向阀(16)、压缩机(17)连接，橡胶气囊(7)在充气状态下与管子组件(1)的内壁紧密接触，起到封堵作用。2.如权利要求1所述的一种砂性土体渗透系数测量的简便装置，其特点在于管子组件(1)包括提拉管(23)、筛漏管(24)、内衬管(25)、内衬套(26)、底托盘(27)；在筛漏管(24)外，套有提拉管(23)，在筛漏管(24)内，上端装有内衬管(25)，下端装有内衬套(26)，底托盘(27)装在筛漏管下端部的内衬套(26)上,底托盘(27)与内衬套(26)、内衬套(...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩同春，韩成阳，温和，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33