一种水从中心渗向四周的土工径向渗流仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种水从中心渗向四周的土工径向渗流仪，属于土工试验领域。主要包括底座、加载架、外套筒与透水筒的组合体、上盖。该径向渗流仪的内部从下往上依次为下挡板、下橡胶垫片、土样、上橡胶垫片、透水板。土样呈圆环柱状，孔内插有透水棒，土样的外侧面与透水筒之间、及内侧面与透水棒之间均有滤纸。水从进水孔进入该径向渗流仪内部，在压力作用下，由中心向四周渗流后，沿透水筒往上，穿过透水板后，经排水孔进入水量测量容器内。该径向渗流仪可与常规的轴向渗流仪共用底座、加载架和上盖，制作简单，节约资源。

A kind of radial seepage meter for Geotechnics

【技术实现步骤摘要】
一种水从中心渗向四周的土工径向渗流仪
本技术涉及土工试验领域，特别涉及一种水从中心渗向四周的土工径向渗流仪。
技术介绍
土体的渗透性是土体的基本工程特性之一，是土工试验研究中必须测定的指标之一，是分析堤坝渗流计算和地下水渗流计算的基础。土体试样的渗透有竖向、横向及径向渗透三种方式。一维竖向与横向的渗透试验方法及设备相对成熟，而目前对于土体在径向渗流条件下的渗透性及径向渗透系数测定的试验并不成熟，并无较有针对性的试验方法和试验设备。专利检索只找到了申请号为201720773880.5，名称为“一种用于评价土体径向渗流特性的径向渗透实验装置”，其最大缺陷是进水口在上方，不便排出土样内的气体；其出水口在下方，土样中渗出的水有可能快速流出，使土样上部外侧处于非饱和状态，致使土样内的状态并不均一，与试验要模拟的不同，影响测试精度。科研中急需一种能够测定径向渗透系数，且可较为真实的反应土体在径向渗流情况下渗透性的演变规律的装置，以期为实际工程问题的处理提供参考依据。
技术实现思路
本技术的目的在于解决上述现有技术中存在的不足和问题，提供了一种水从中心渗向四周的土工径向渗流仪。本技术提供的一种水从中心渗向四周的土工径向渗流仪，主要包括底座、加载架、外套筒与透水筒的组合体、上盖、下挡板、透水板和透水棒；该径向渗流仪的内部从下往上依次为下挡板、下橡胶垫片、土样、上橡胶垫片、透水板；土样呈圆环柱状，孔内插有透水棒，土样的外侧面与透水筒之间、及内侧面与透水棒之间均有滤纸；上橡胶垫片为圆形，直径等于土样的直径；下橡胶垫片为圆形，外径大于土样外径，中心有一圆孔，该圆孔的直径等于或小于土样中心孔的直径，但等于或大于透水棒的外径；底座上有进水孔和排气孔；透水筒与土样等高，外套筒的内径等于透水筒的外径，外套筒的高度大于透水筒的高度，二者固接成为组合体，且下端面平齐；透水棒的外径略小于土样中心孔的内径，底端与底座内槽的底面接触，顶端低于土样上端面；所述的底座内槽的底部与下挡板之间形成一储水的腔体；外套筒与透水筒的组合体与底座间有下密封圈，与上盖间有上密封圈。优选地，所述的加载架中的立柱下端有外螺纹，底座上端有相应的立柱螺孔，所述的加载架中的加载螺杆有外螺纹，横梁中部有相应的内螺孔。优选地，所述的底座上的进水孔低于下挡板的下端面，排气孔高于下挡板的下端面。优选地，所述的下密封圈和上密封圈在加载架施加的压力作用下，确保外套筒的两端密闭，且此时透水板上表面与上盖之间仍有间隙。优选地，所述的下挡板的底部周边有一内凹的台阶，与底座内相应的台阶相吻合，便于下挡板的居中定位。优选地，所述的下挡板的上部与底座的间隙内涂抹有凡士林。优选地，底座的进水孔和排气孔位置相对，沿底座的同一直径；底座上有所述加载架的立柱的立柱螺孔，两个立柱螺孔位置相对，沿底座的同一直径；且前述的两条直径相垂直。优选地，所述的下密封圈在自然状态下的横截面的外径等于下密封圈凹槽的宽度，上密封圈在自然状态下的横截面的外径等于外套筒内侧面到透水板侧面的距离。优选地，所述的下橡胶垫片外径等于透水筒的外径。优选地，透水筒、透水棒和透水板的材质为烧结铜；底座、外套筒和上盖的材质为青铜；加载架中的手柄的材质为工程塑料，其余组件的材质为不锈钢。本申请中的方案便于排出土样内的气体，土样整体可一直处于饱和状态；所述的径向渗流仪的底座、加载架、上盖、下密封圈和上密封圈，及连接在上盖和底座上的外围水管，可以与常规的竖向渗流仪通用，可增加土工试验室内仪器设备的通用性，简化制造，节约投资；透水筒、透水棒和透水板的材质为烧结铜，避免了常规透水石容易破损的缺点，且烧结铜本身不吸水，试验可以快速进入正式读数阶段，可加快试验进程；该径向渗流仪的密封结构成熟，与常规的竖向渗流仪中的相同，可确保密封。附图说明图1本技术的结构示意图。图2过进水孔的底座横断面示意图。图3过立柱螺孔的底座横断面示意图。图4底座的俯视示意图。图5上橡胶垫片示意图。图6下橡胶垫片示意图。图7外套筒与透水筒的组合体的剖面示意图。图中标识：1-底座；1a-进水孔；1b-排气孔；1c-下密封圈凹槽；1d-立柱螺孔；2-加载架；2a-立柱；2b-横梁；2c-手柄；2d-加载螺杆；3-外套筒；4-透水筒；5-土样；6-下密封圈；7-上密封圈；8-透水棒；9-下挡板；10-透水板；11-上盖；12-排水孔；13-上橡胶垫片；14-下橡胶垫片。具体实施方式以下是本技术的具体实施例，并结合附图对本技术的技术方案进行了描述，但本技术并不限于这个实施例。实施例一本实施例的示意图见图1，为一种水从中心渗向四周的土工径向渗流仪，该径向渗流仪各组件的示意图见图2-图7。该径向渗流仪主要包括底座1、加载架2、外套筒3与透水筒4的组合体、上盖11、下挡板9、透水板10和透水棒8；该径向渗流仪的内部从下往上依次为下挡板9、下橡胶垫片14、土样5、上橡胶垫片13、透水板10；土样5呈圆环柱状，高40.0mm，外径为61.8mm，内径为6.18mm，孔内插有透水棒8，土样5的外侧面与透水筒4之间、及内侧面与透水棒8之间均有滤纸。透水筒4、透水棒8和透水板10的材质为烧结铜，烧结铜的制作成本已不高，制成的组件不易破损，更加耐用，且具有材料本身不吸水的优良特点，是透水石的替代材料；底座1、外套筒3和上盖11的材质为青铜，便于制作且不易被腐蚀；加载架2中的手柄2c的材质为工程塑料，其余组件包括立柱2a、横梁2b、加载螺杆2d及立柱2a上端的螺帽的材质为不锈钢。因此，整个装置的各个组件耐久性好，且不吸水。底座1的高为25mm，外径为122mm，内部凹槽的上口内径为82mm，下部内径为50mm，中部内径为68mm，底座1底部中心的厚度为5.0mm,凹槽内的下部台阶高5.5mm,中部台阶高为10.0mm。外套筒3的高为50.0mm，外径为81.8mm，厚度为3.4mm；透水筒4的高为40.0mm,外径为74.8mm，内径为62.2mm。外套筒3和透水筒4用结构胶粘结在一起，下底面平齐。上橡胶垫片13为圆形，直径为61.8mm；下橡胶垫片14为圆环形，厚度为0.2mm，外径为74.8mm，中心圆孔的直径为5.8mm；下挡板9的总厚度为12.0mm，上部的外径为67.0mm，底部周边有高为2.0mm的内凹台阶，台阶段的外径为49.8mm，便于下挡板9的精确对中。与底座内相应的台阶相吻合，便于下挡板的居中定位。透水棒8的外径为5.6mm，高度为53.0mm，这主要是考虑到土样5高度的制作误差，避免透水棒8的顶端接触到上橡胶垫片13。底座1上有进水孔1a和排气孔1b，前者低于下挡板9的下端面，后者高于下挡板9的下端面，在试验开始后，先通过进水孔1a缓慢进水，下挡板9下的储水腔体内的气体沿下挡板9与底座1间的缝隙上逸，通过排气孔1b排出，在排气孔1b不再排出气泡且稳定后，关闭与排气孔1b相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水从中心渗向四周的土工径向渗流仪，其特征在于：主要包括底座、加载架、外套筒与透水筒的组合体、上盖、下挡板、透水板和透水棒；该径向渗流仪的内部从下往上依次为下挡板、下橡胶垫片、土样、上橡胶垫片、透水板；土样呈圆环柱状，孔内插有透水棒，土样的外侧面与透水筒之间、及内侧面与透水棒之间均有滤纸；上橡胶垫片为圆形，直径等于土样的直径；下橡胶垫片为圆形，外径大于土样外径，中心有一圆孔，该圆孔的直径等于或小于土样中心孔的直径，但等于或大于透水棒的外径；底座上有进水孔和排气孔；透水筒与土样等高，外套筒的内径等于透水筒的外径，外套筒的高度大于透水筒的高度，二者固接成为组合体，且下端面平齐；透水棒的外径略小于土样中心孔的内径，底端与底座内槽的底面接触，顶端低于土样上端面；所述的底座内槽的底部与下挡板之间形成一储水的腔体；外套筒与透水筒的组合体与底座间有下密封圈，与上盖间有上密封圈。/n

【技术特征摘要】
1.一种水从中心渗向四周的土工径向渗流仪，其特征在于：主要包括底座、加载架、外套筒与透水筒的组合体、上盖、下挡板、透水板和透水棒；该径向渗流仪的内部从下往上依次为下挡板、下橡胶垫片、土样、上橡胶垫片、透水板；土样呈圆环柱状，孔内插有透水棒，土样的外侧面与透水筒之间、及内侧面与透水棒之间均有滤纸；上橡胶垫片为圆形，直径等于土样的直径；下橡胶垫片为圆形，外径大于土样外径，中心有一圆孔，该圆孔的直径等于或小于土样中心孔的直径，但等于或大于透水棒的外径；底座上有进水孔和排气孔；透水筒与土样等高，外套筒的内径等于透水筒的外径，外套筒的高度大于透水筒的高度，二者固接成为组合体，且下端面平齐；透水棒的外径略小于土样中心孔的内径，底端与底座内槽的底面接触，顶端低于土样上端面；所述的底座内槽的底部与下挡板之间形成一储水的腔体；外套筒与透水筒的组合体与底座间有下密封圈，与上盖间有上密封圈。


2.如权利要求1所述的一种水从中心渗向四周的土工径向渗流仪，其特征在于：所述的加载架中的立柱下端有外螺纹，底座上端有相应的立柱螺孔，所述的加载架中的加载螺杆有外螺纹，横梁中部有相应的内螺孔。


3.如权利要求1所述的一种水从中心渗向四周的土工径向渗流仪，其特征在于：所述的底座上的进水孔低于下挡板的下端面，排气孔高于下挡板的下端面。


4.如权利要求1所述的一种水从中心渗向四周的土工径向渗流仪，其特征在于：所述的下...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏建东，崔鹏陆，刘忠玉，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：新型
国别省市：河南;41