一种便携型野外双环注水试验装置的制作方法

allin2025-10-20  17


本技术属于环境地质调查,具体涉及一种结构简单、连续性好、试验精度高、注水过程稳定的便携型野外双环注水试验装置。


背景技术:

1、渗透系数是土体重要的物理指标,也是环境地质调查需要取得的重要参数之一。注水试验是一种广泛应用于野外测定土层渗透系数的方法,其是在一定的水文地质边界以内,向地表松散岩层进行注水,使渗入的水量达到稳定,即单位时间的渗入水量近似相等时,再利用达西定律的原理求出渗透系数(k)值的方法。目前,注水试验常用方法有试坑法、单环法和双环法。

2、双环法试验是在试坑内嵌入两个环状物,用马里奥特瓶控制内外水深均保持在预定高度,用内环试验资料计算渗透系数。双环法试验由于外环渗透场的约束作用使内环的水只能垂向渗透,因而排除了侧向渗透带来的误差,从而相比试坑法和单环法的精度更高,试验的结果更接近实际情况。但是,传统的注水试验装置携带及拆装不便,采用的注水容器为玻璃制品,不仅容积有限,无法对大渗透性地层及时补水,而且玻璃制品的重量较大使得野外携带不便,并且磕碰后易碎形成玻璃渣伤人。

3、现有技术中,为了解决上述问题,有通过设置两层支撑板,并在两层支撑板上分别各开设两个通孔以支撑两个玻璃注水瓶的瓶身及瓶颈,然后通过在支撑板的四角开设支撑通孔,以四根螺杆配合螺母来调节两层支撑板的间距,从而实现注水试验装置的快速拆装,相较固定支架结构也更加便于携带。但是,由于两层大面积的支撑板较重,对于野外携行是较大的负担,且玻璃注水瓶仍然存在碎裂后玻璃渣易伤人的问题,并且因玻璃注水瓶的容量有限,在对大渗透性地层的渗透系数测试时需要多次加水,不仅劳动强度大、加水量难以精确控制,而且直接向玻璃注水瓶内快速、大流量地加水还容易影响注水试验的稳定性,从而影响最终的试验精度。


技术实现思路

1、根据现有技术的不足,本实用新型提供一种结构简单、连续性好、试验精度高、注水过程稳定的便携型野外双环注水试验装置。

2、本实用新型是这样实现的:包括双环组件、储水桶、注水瓶、注水组件、补水组件、支架ⅰ,所述双环组件包括管状的内环、同轴设置于内环外围的管状外环,所述注水瓶为倒置瓶状的上敞口结构,所述支架ⅰ的顶端间隔设置有两个可卡入注水瓶瓶身的上卡槽、在两个上卡槽下方还分别对应设置有可调节高度并可卡入注水瓶瓶颈的下卡槽,两个所述注水瓶分别卡在支架ⅰ对应的上卡槽及下卡槽内,两个所述储水桶分别通过不同的补水组件连通对应的注水瓶,两个所述注水瓶底端的瓶口通过不同的注水组件分别连通内环内侧及内环与外环之间,所述储水桶和注水瓶上分别设置有容量刻度。

3、进一步的,所述内环和/或外环采用铁皮或铝合金板制作,所述注水瓶采用透明塑料瓶去除底部制作,所述储水桶为塑胶桶。

4、进一步的,所述支架ⅰ还包括水平支架ⅰ、竖向支架ⅰ,

5、所述水平支架ⅰ由外框架及内部的支杆构成,两个所述上卡槽间隔设置在水平支架ⅰ内部且与支杆的一端固定连接,所述支杆的另一端与外框架固定连接;

6、所述水平支架ⅰ的底端间隔固定有多个向下延伸的螺纹套筒ⅰ,所述竖向支架ⅰ为直杆且顶端与螺纹套筒ⅰ螺纹连接。

7、进一步的,所述上卡槽外侧的至少三根支杆上分别连接有连接绳,所述连接绳的另一端与下卡槽固定连接。

8、进一步的,所述注水组件包括注水管、可调阀门,两个所述注水管的顶端分别贯穿支架ⅰ上两个注水瓶瓶口的瓶塞且下端分别延伸至内环内及内环与外环之间,所述可调阀门设置在注水管上。

9、进一步的,所述注水管的底端设置有斜口且斜口与内环内和/或内环与外环之间的预设水头平齐。

10、进一步的,所述补水组件包括补水软管、可调阀门,所述补水软管一端连通储水桶且另一端延伸至注水瓶内,所述可调阀门设置在补水软管上。

11、进一步的,所述注水管为塑料软管,所述可调阀门为输液管式流速调节器或自制调节阀。

12、进一步的,所述自制调节阀包括基座、调节杆、压盘,所述基座为c形或匚形结构且一侧垂直设置有螺孔,所述调节杆设置有螺杆且螺纹连接的贯穿基座的螺孔,所述压盘与延伸至基座内的调节杆固定连接且与基座内的对应侧平行。

13、进一步的,本实用新型还包括支架ⅱ,所述支架ⅱ包括水平支架ⅱ、竖向支架ⅱ,所述水平支架ⅱ为框架结构且底端间隔设置有多个向下延伸的螺纹套筒ⅱ,所述竖向支架ⅱ为直杆且顶端与螺纹套筒ⅱ螺纹连接,所述储水桶设置于支架ⅱ上端。

14、本实用新型的有益效果:

15、1、本实用新型通过设置具有上卡槽及可调节高度的下卡槽的支架ⅰ,从而使得支架ⅰ以卡接形式支撑注水瓶,不仅注水瓶与支架ⅰ之间拆装便捷,而且支架ⅰ为单层结构,相较双层板状结构的支架可有效减轻重量和减小体积以便携行,并且由于下卡槽可调节与上卡槽之间的间距,因此可兼容不同高度的注水瓶和适应不同的注水高度需求。

16、2、本实用新型设置高位储水桶通过补水组件为注水瓶补充试验用水,从而形成二级供水结构,既便于拆装搬运,而且通过储水桶还能为注水瓶适时而稳定的补水,克服了注水瓶容量有限导致大渗透性地层试验时难以保证连续性的问题,提高了试验效率,并且通过补水组件为注水瓶补水,不仅可保证试验过程中注水瓶内试验用水稳定,而且通过储水桶和注水瓶上设置的容量刻度还可精确读取注入水量,最终可显著提高注水试验的精度。

17、3、本实用新型采用塑料瓶切底后作为注水瓶,同时采用塑胶桶作为储水桶,从而不仅可避免传统玻璃瓶重量大及易碎的问题,而且塑料瓶易得和成本较低。

18、综上所述,本实用新型具有结构简单、连续性好、试验精度高、注水过程稳定的特点。



技术特征:

1.一种便携型野外双环注水试验装置,其特征在于包括双环组件、储水桶(1)、注水瓶(2)、注水组件、补水组件、支架ⅰ(3),所述双环组件包括管状的内环(4)、同轴设置于内环(4)外围的管状外环(5),所述注水瓶(2)为倒置瓶状的上敞口结构,所述支架ⅰ(3)的顶端间隔设置有两个可卡入注水瓶(2)瓶身的上卡槽(31)、在两个上卡槽(31)下方还分别对应设置有可调节高度并可卡入注水瓶(2)瓶颈的下卡槽(32),两个所述注水瓶(2)分别卡在支架ⅰ(3)对应的上卡槽(31)及下卡槽(32)内,两个所述储水桶(1)分别通过不同的补水组件连通对应的注水瓶(2),两个所述注水瓶(2)底端的瓶口通过不同的注水组件分别连通内环(4)内侧及内环(4)与外环(5)之间,所述储水桶(1)和注水瓶(2)上分别设置有容量刻度。

2.根据权利要求1所述便携型野外双环注水试验装置,其特征在于所述内环(4)和/或外环(5)采用铁皮或铝合金板制作,所述注水瓶(2)采用透明塑料瓶去除底部制作,所述储水桶(1)为塑胶桶。

3.根据权利要求1所述便携型野外双环注水试验装置,其特征在于所述支架ⅰ(3)还包括水平支架ⅰ(33)、竖向支架ⅰ(34),

4.根据权利要求3所述便携型野外双环注水试验装置,其特征在于所述上卡槽(31)外侧的至少三根支杆上分别连接有连接绳(36),所述连接绳(36)的另一端与下卡槽(32)固定连接。

5.根据权利要求1、2、3或4所述便携型野外双环注水试验装置,其特征在于所述注水组件包括注水管(6)、可调阀门(7),两个所述注水管(6)的顶端分别贯穿支架ⅰ(3)上两个注水瓶(2)瓶口的瓶塞且下端分别延伸至内环(4)内及内环(4)与外环(5)之间,所述可调阀门(7)设置在注水管(6)上。

6.根据权利要求5所述便携型野外双环注水试验装置,其特征在于所述注水管(6)的底端设置有斜口且斜口与内环(4)内和/或内环(4)与外环(5)之间的预设水头平齐。

7.根据权利要求5所述便携型野外双环注水试验装置,其特征在于所述补水组件包括补水软管(8)、可调阀门(7),所述补水软管(8)一端连通储水桶(1)且另一端延伸至注水瓶(2)内,所述可调阀门(7)设置在补水软管(8)上。

8.根据权利要求7所述便携型野外双环注水试验装置,其特征在于所述注水管(6)为塑料软管,所述可调阀门(7)为输液管式流速调节器或自制调节阀。

9.根据权利要求8所述便携型野外双环注水试验装置,其特征在于所述自制调节阀包括基座(71)、调节杆(72)、压盘(73),所述基座(71)为c形或匚形结构且一侧垂直设置有螺孔,所述调节杆(72)设置有螺杆且螺纹连接的贯穿基座(71)的螺孔,所述压盘(73)与延伸至基座(71)内的调节杆(72)固定连接且与基座(71)内的对应侧平行。

10.根据权利要求5所述便携型野外双环注水试验装置,其特征在于还包括支架ⅱ(9),所述支架ⅱ(9)包括水平支架ⅱ、竖向支架ⅱ,所述水平支架ⅱ为框架结构且底端间隔设置有多个向下延伸的螺纹套筒ⅱ,所述竖向支架ⅱ为直杆且顶端与螺纹套筒ⅱ螺纹连接,所述储水桶(1)设置于支架ⅱ(9)上端。


技术总结
本技术属于环境地质调查技术领域,具体公开一种便携型野外双环注水试验装置,双环组件包括管状内环、同轴的管状外环,注水瓶为倒置瓶状的上敞口结构,支架Ⅰ顶端设有两个可卡入注水瓶瓶身的上卡槽、下方对应设有可调节高度并可卡入注水瓶瓶颈的下卡槽,两个注水瓶卡入支架Ⅰ的上卡槽及下卡槽内,两个储水桶通过不同补水组件连通对应的注水瓶,两个注水瓶的瓶口通过不同注水组件连通内环内及内环与外环之间,储水桶和注水瓶上分别设有容量刻度。本技术设置支架Ⅰ以卡接形式支撑注水瓶,并设置储水桶为注水瓶供水,从而既便于拆装搬运,且实现了大渗透性地层连续性试验,具有结构简单、连续性好、试验精度高、注水过程稳定的特点。

技术研发人员:成词峰,戴仕鹏,康杰,赵海燕,曾家鹏,顾兢,胡经魁,王明星,彭勇胜,田涛,段彧凡,伍波,陈荣彬,管家松
受保护的技术使用者:中国有色金属工业昆明勘察设计研究院有限公司
技术研发日:20240219
技术公布日:2024/10/31
转载请注明原文地址: https://www.8miu.com/read-24178.html

最新回复(0)