一种三轴管涌试验系统 |
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| 申请号 | CN201611221252.2 | 申请日 | 2016-12-26 | 公开(公告)号 | CN106680131A | 公开(公告)日 | 2017-05-17 |
| 申请人 | 立方通达实业(天津)有限公司; | 发明人 | 李芳; 刘潇; 张传松; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种三轴管涌试验系统，包括 水 砂分离装置、渗透控制装置、水压控制装置和三轴加载主机，三轴加载主机包括底座，底座上方设有通过 支撑 杆连接的反向横梁，反向横梁底部设有万向铰，万向铰上设有加载杆，底座上设有压 力 室底座，压力室底座上方设有通过侧立柱连接的压力式顶盖，压力室底座上设有试样帽，加载杆与试样帽连接，试样帽上部设有透水石，试样帽四周设有乳胶膜，压力室底座上设有底座排水通道，底座排水通道与外 排水管 连接，水压控制装置通过内排水管与试样帽连接，水砂分离装置与外排水管连接，渗透控制装置与试样帽连接。本发明的一种三轴管涌试验系统，试验系统可在室内进行土体三轴管涌实验的同时，兼顾土体常规三轴实验。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种三轴管涌试验系统，包括水砂分离装置(20)、渗透控制装置(23)、水压控制装置(28)和三轴加载主机(29)，其特征在于：所述三轴加载主机(29)包括底座(17)，所述底座(17)上方设有通过支撑杆(30)连接的反向横梁(1)，所述反向横梁(1)底部设有万向铰(2)，所述万向铰(2)上设有加载杆(3)，所述底座(17)上设有压力室底座(14)，所述压力室底座(14)上方设有通过侧立柱(7)连接的压力式顶盖(5)，所述压力室顶盖(5)与所述压力室底座(14)之间设有螺栓(6)，所述压力式顶盖(5)上设有压力式放气阀(4)，所述压力室底座(14)上设有试样帽(8)，所述加载杆(3)穿过所述压力式顶盖(5)与所述试样帽(8)连接，所述试样帽(8)上部设有透水石(11)，所述试样帽(8)四周设有乳胶膜(12)，所述压力室底座(14)上设有底座排水通道(16)，所述底座排水通道(16)与外排水管(15)连接，所述水压控制装置(28)包括围压控制装置(18)和反压控制装置(19)，所述围压控制装置(18)和所述反压控制装置(19)均通过内排水管(9)与所述试样帽(8)连接，所述水砂分离装置(20)包括细筛(21)和与所述细筛(21)连接的流量计(22)，所述水砂分离装置(20)与所述外排水管(15)连接，所述渗透控制装置(23)包括容器(24)、与所述容器(24)连接的输入变水位控制器(25)，和与所述输水变水位控制器(25)连接的供气口(26)和供水口(27)，所述渗透控制装置(23)与所述试样帽(8)连接。 |
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| 说明书全文 | 一种三轴管涌试验系统技术领域背景技术[0002] 土体是一种孔隙介质材料，自然界的土体由土颗粒、孔隙水、孔隙气组成。在压力等外界因素作用下，孔隙水会在土体空隙中流动，即为渗流。渗透性是土体重要的水力学特性之一，土体渗透性的测试在实际工程层中有着重要意义。对于砂性土来说，工程中的渗透常常以管涌的形式表现，即由于渗流力的作用，土体中颗粒被水流携带走。实验室常用常水头及变水头渗透试验对土体渗透性进行测试，相关方法并已写入国家规范(GB50021)。而用于研究土体在三轴受力状态下冲蚀特性的室内试验设备仍缺失。现有三轴渗透试验设备主要进行土体在三轴轴力状态下的渗透性研究，即不涉及到土体质量流失。现有设备不适用于土体在三轴受力状态下冲蚀性能的研究。 发明内容[0003] 有鉴于此，本发明旨在提出一种三轴管涌试验系统，以使三轴管涌试验系统适用于室内测试，并且能够研究土体在三轴受力状态下的管涌试验。 [0004] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的： [0005] 一种三轴管涌试验系统，包括水砂分离装置、渗透控制装置、水压控制装置和三轴加载主机，所述三轴加载主机包括底座，所述底座上方设有通过支撑杆连接的反向横梁，所述反向横梁底部设有万向铰，所述万向铰上设有加载杆，所述底座上设有压力室底座，所述压力室底座上方设有通过侧立柱连接的压力式顶盖，所述压力室顶盖与所述压力室底座之间设有螺栓，所述压力式顶盖上设有压力式放气阀，所述压力室底座上设有试样帽，所述加载杆穿过所述压力式顶盖与所述试样帽连接，所述试样帽上部设有透水石，所述试样帽四周设有乳胶膜，所述压力室底座上设有底座排水通道，所述底座排水通道与外排水管连接，所述水压控制装置包括围压控制装置和反压控制装置，所述围压控制装置和所述反压控制装置均通过内排水管与所述试样帽连接，所述水砂分离装置包括细筛和与所述细筛连接的流量计，所述水砂分离装置与所述外排水管连接，所述渗透控制装置包括容器、与所述容器连接的输入变水位控制器，和与所述输水变水位控制器连接的供气口和供水口，所述渗透控制装置与所述试样帽连接。 [0006] 进一步的，所述压力室底座上置有土样； [0007] 进一步的，所述围压控制装置、所述反压控制装置与所述试样帽连接处设有密封垫。 [0008] 相对于现有技术，本发明所述的一种三轴管涌试验系统具有以下优势： [0010] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中： [0011] 图1为本发明实施例所述的一种三轴管涌试验系统的整体控制结构示意图。 [0012] 附图标记说明： [0013] 1-反向横梁，2-反向铰，3-加载杆，4-压力式顶盖放气阀，5-压力式顶盖，6-螺栓，7-侧立杆，8-试样帽，9-内排水管，10-密封垫，11-透水石，12-乳胶膜，13-土样，14-压力室底座，15-外排水管，16-底座排水通道，17-底座，18-围压控制装置，19-反压控制装置，20-水砂分离装置，21-细筛，22-流量计，23-渗透控制装置，24-容器，25-输水变水位控制器， 26-供气口，27-供水口，28-水压控制装置，29-三轴加载主机，30-支撑杆。 具体实施方式[0014] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 [0015] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。 [0016] 如图1所示，一种三轴管涌试验系统，包括水砂分离装置20、渗透控制装置23、水压控制装置28和三轴加载主机29，所述三轴加载主机29包括底座17，所述底座17上方设有通过支撑杆30连接的反向横梁1，所述反向横梁1底部设有万向铰2，所述万向铰2上设有加载杆3，所述底座17上设有压力室底座14，所述压力室底座14上方设有通过侧立柱7连接的压力式顶盖5，所述压力室顶盖5与所述压力室底座14之间设有螺栓6，所述压力式顶盖5上设有压力式放气阀4，所述压力室底座14上设有试样帽8，所述压力室底座14上置有土样13，且所述试样帽8置于所述土样14上方，所述加载杆3穿过所述压力式顶盖5与所述试样帽8连接，所述试样帽8上部设有透水石11，所述试样帽8四周设有乳胶膜12，所述压力室底座14上设有底座排水通道16，所述底座排水通道16与外排水管15连接，所述水压控制装置28包括围压控制装置18和反压控制装置19，所述围压控制装置18和所述反压控制装置19均通过内排水管9与所述试样帽8连接，所述围压控制装置18、所述反压控制装置19与所述试样帽8连接处设有密封垫10，可充分保证装置的密封性能，所述水砂分离装置20包括细筛21和与所述细筛21连接的流量计22，所述水砂分离装置20与所述外排水管15连接，所述渗透控制装置23包括容器24、与所述容器24连接的输入变水位控制器25，和与所述输水变水位控制器25连接的供气口26和供水口27，所述渗透控制装置23与所述试样帽8连接。 [0017] 实验时：将土样13放置在压力室底座14上，待土样饱和、固节后可进行试验，水压控制装置28向土样周围施加围压，渗透控制装置23用以向土样施加动水压力，以形成土样涌，水砂分离装置20用以过滤管涌试验中冲刷出的土水混合物并过滤得到流失土体，试验中对土样轴向压力、土样围压、渗透压力数据进行记录，在试验中冲刷出的土水混合物流入水砂分离装置20，通过细筛21予以过滤土颗粒，并可在实验后进行称重。 |
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