一種常水頭土層滲透係數測量儀的製作方法

2023-05-13 07:36:21 2

專利名稱：一種常水頭土層滲透係數測量儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種土層滲透係數測量儀器，尤其是一種適合於砂類土層和含有少量礫石的無凝聚性土層的常水頭土層滲透係數測量儀，屬於土工技術領域。
背景技術：
滲透係數K是一個代表土層滲透性能強弱的定量指標，不同土層K值差別很大，因此在地質學研究領域及水利、土木工程施工時要對土層K值進行測量，目前實驗室測定滲透係數的方法有兩種，即常水頭測量法和變水頭測量法。現有常水頭土層滲透係數測量儀在測定滲透係數時需要測量流量，而流量是通過測量一定時間內由出水孔流出水的體積獲得。該測量方法需要配備秒表和量筒或者量杯，測量時需採集一定時間內由出水孔中流出水的體積數值，然後再將該測量值除以測量時間求得流量。由於該方法對測量時間的同步性要求較高，而不同測量人員的反應快慢不同，所以測量數據會有一定誤差，影響了測量結構的準確性；並且該方法需要多次反覆測量，步驟繁瑣，測量工作效率較低。

實用新型內容本實用新型的目的在於針對現有常水頭土層滲透係數測量儀存在的缺陷，提供一種結構簡單，操作方便，採集數據快速準確，特別適合於砂類土和含有少量礫石的無凝聚性土層的常水頭土層滲透係數測量儀。本實用新型所述問題是以下述技術方案實現的一種常水頭土層滲透係數測量儀，它包括封底圓筒、金屬孔板、測壓管和供水管，所述金屬孔板位於封底圓筒內腔中，在金屬孔板上設置金屬絲網，在金屬絲網的上面填充待測土層試樣，在土層試樣上`面填充土層模樣，所述測壓管安裝在封底圓筒的側壁上，它們與封底圓筒內腔連通，所述供水管位於封底圓筒上方。上述常水頭土層滲透係數測量儀，所述封底圓筒側壁上設有溢水孔和出水孔，所述出水孔布置在封底圓筒的底部，所述溢水孔布置在封底圓筒的上端。上述常水頭土層滲透係數測量儀，所述金屬孔板通過金屬孔板支架安裝在封底圓筒的底面上，金屬孔板底面與封底圓筒底面距離L ^ 6cm。上述常水頭土層滲透係數測量儀，所述測壓管為透明材質，它包括上部測壓管和下部測壓管，所述上部測壓管和下部測壓管均由水平管和豎直管組成，其中上部測壓管水平管軸線與土層模樣和土層試樣接合面平齊，下部測壓管水平管軸線與土層試樣底面平齊，在上部測壓管和下部測壓管的豎直管上均標有水位刻度。上述常水頭土層滲透係數測量儀，所述水位刻度的零線與溢水孔中心線平齊，水位刻度數值從上向下遞增。本實用新型通過位於封底圓筒上方的供水管為試驗提供水源；通過位於封底圓筒上端的溢水孔保證封底圓筒內腔中土層模樣上方水位維持在特定高度；本實用新型將金屬孔板放置在距離封底圓筒底端6cm以上位置處，並在金屬孔板上面設置了金屬絲網，既滿足了土層試樣的填充要求，又可防止土層顆粒被水衝走；本實用新型在透明材質的測壓管上標有了水位刻度，可通過測壓管內水位直接讀取水頭損失，然後計算出被測土層試樣的滲透係數。總之，本實用新型結構簡單，操作方便，採集數據快速準確，避免了因測量同步性較差給測量結果帶來的影響，特別適合於對砂類土層和含有少量礫石的無凝聚性土層滲透係數的測定。
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。

圖1是本實用新型的剖面結構示意圖；圖2是本實用新型金屬孔板及銅絲網布置示意圖。圖中各標號清單為1、供水管，2、封底圓筒，3、溢水孔，4、土層模樣，5、土層試樣，
6、金屬絲網，7、金屬孔板，7-1、金屬孔板支架，8、下部測壓管，9、上部測壓管，10、出水孔。
具體實施方式參看圖1、圖2，本實用新型包括封底圓筒2、金屬孔板7、測壓管和供水管1，所述封底圓筒2側壁上設有溢水孔3和出水孔10，所述出水孔10布置在封底圓筒2的底部，所述溢水孔3布置在封底圓筒2的上端；所述金屬孔板7通過金屬孔板支架7-1安裝在封底圓筒2的底面上，金屬孔板7底面與封底圓筒2底面距離L ^ 6cm,在金屬孔板7上設置金屬絲網6，在金屬絲網6的上面填充待測土層試樣5，在土層試樣5上面填充土層模樣4 ;所述測壓管為透明材質，安裝在封底圓筒2的側壁上，與封底圓筒2內腔連通，它包括上部測壓管9和下部測壓管8，所述上部測壓管9和下部測壓管8均由水平管和豎直管組成，其中上部測壓管水平管軸線與土層模樣4和土層試樣5接合面平齊，下部測壓管水平管軸線與土層試樣5底面平齊，在上部測壓管9和下部測壓管8的豎直管上均標有水位刻度，所述水位刻度的零線與溢水孔3中心線平齊，水位刻度數值從上向下遞增；所述供水管I位於封底圓筒2的上方。參看圖1、圖2，並結合具體實施例對本實用新型的工作原理進行說明本實施例中封底圓筒2為玻璃圓筒，金屬絲網6為銅絲網，供水管I位於玻璃圓筒的上方，所述玻璃圓筒上端開口，在其右側壁上有設有上部測壓管9和下部測壓管8，在其左側壁上設有溢水孔3和出水孔10。所述溢水孔3位於玻璃圓筒上端，保證玻璃圓筒內腔中土層模樣上方水位維持在特定高度。所述出水孔10位於玻璃圓筒底端，所述金屬孔板7試驗時安放在距離玻璃圓筒底面6cm處，所述金屬絲網6位於金屬孔板7之上，試驗時在銅絲網6上面填充土層試樣5，在土層試樣5的上面填充土層模樣4，既滿足了土層試樣5的填充要求，又可防止土層顆粒被水衝走。試驗步驟為設定被測土層試樣5的滲透係數為k2、土層模樣4的滲透係數為kl (kl已知參數);將金屬孔板7，金屬絲網6，土層試樣5和土層模樣4依次裝入玻璃圓筒2內；打開供水管1，待上部測壓管9和下部測壓管8的水位穩定後，記錄上部測壓
管水位刻度數值hi和下部測壓管水位刻度數值h2 ;根據達西定律，=，推算
權利要求1.一種常水頭土層滲透係數測量儀，其特徵是，它包括封底圓筒(2)、金屬孔板(7)、測壓管和供水管(1)，所述金屬孔板(7)位於封底圓筒(2)內腔中，在金屬孔板(7)上設置金屬絲網(6)，在金屬絲網(6)的上面填充待測土層試樣(5)，在土層試樣(5)上面填充土層模樣(4)，所述測壓管安裝在封底圓筒(2)的側壁上，它們與封底圓筒(2)內腔連通，所述供水管(1)位於封底圓筒(2)的上方。
2.根據權利要求1所述的一種常水頭土層滲透係數測量儀，其特徵是，所述封底圓筒(2 )側壁上設有溢水孔(3 )和出水孔(10 )，所述出水孔(10 )布置在封底圓筒(2 )的底部，所述溢水孔(3)布置在封底圓筒(2)的上端。
3.根據權利要求2所述的一種常水頭土層滲透係數測量儀，其特徵是，所述金屬孔板(7 )通過金屬孔板支架(7-1)安裝在封底圓筒(2 )的底面上，金屬孔板(7 )底面與封底圓筒(2)底面距離L≥ 6cm。
4.根據權利要求3所述的一種常水頭土層滲透係數測量儀，其特徵是，所述測壓管為透明材質，它包括上部測壓管(9)和下部測壓管(8)，所述上部測壓管(9)和下部測壓管(8)均由水平管和豎直管組成，其中上部測壓管水平管軸線與土層模樣(4)和土層試樣(5)接合面平齊，下部測壓管水平管軸線與土層試樣(5 )底面平齊，在上部測壓管(9 )和下部測壓管(8)的豎直管上均標有水位刻度。
5.根據權利要求4所述的一種常水頭土層滲透係數測量儀，其特徵是，所述水位刻度的零線與溢水孔(3 )中心線平齊，水位刻度數值從上向下遞增。
專利摘要一種常水頭土層滲透係數測量儀，用於解決土層滲透係數的測定問題。它包括封底圓筒、金屬孔板、測壓管和供水管，所述金屬孔板位於封底圓筒內腔中，在金屬孔板上設置金屬絲網，在金屬絲網的上面填充待測土層試樣，在土層試樣上面填充土層模樣，所述測壓管安裝在封底圓筒的側壁上，它們與封底圓筒內腔連通，所述供水管位於封底圓筒上方。本實用新型結構簡單，操作方便，採集數據快速準確，避免了因測量同步性較差給測量結果帶來的影響，特別適合於對砂類土層和含有少量礫石的無凝聚性土層滲透係數的測定。
文檔編號G01N15/08GK202869938SQ20122057978
公開日2013年4月10日 申請日期2012年11月6日 優先權日2012年11月6日
發明者王群偉, 王永衛, 宋鑫穎 申請人:中國化學工程第十三建設有限公司