一种制备承压渗流特征状态砂土体的试验装置及操作方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110658043A(43)申请公布日2020.01.07(21)申请号201910980866.6(22)申请日2019.10.16(71)申请人华南理工大学地址510640广东省广州市天河区五山路381号(72)发明人曹洪孙博玉潘泓骆冠勇林捷昂周红星罗敏涵张武(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245代理人谢静娜(51)Int.Cl.G01N1/28(2006.01)G01N15/08(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种制备承压渗流特征状态砂土体的试验装置及操作方法(57)摘要本发明公开了一种制备承压渗流特征状态砂土体的试验装置及操作方法，所述试验装置包括模型箱、固定框架、连接滚轮、底座、水压力读数板、顶升系统、高度调节机构、多个调节螺栓、多块压板和多个测压管；模型箱外部设有固定框架内，模型箱位于底座上方，模型箱包括上游水箱、下游水箱、填砂箱和封板，填砂箱内填充砂土体，上游水箱和下游水箱分别连接于填砂箱的两侧，下游水箱的底面与底座通过连接滚轮铰接，顶升系统安装于底座，顶升系统用以抬升模型箱；填砂箱的侧面设有多个测压孔，多个测压管插入多个测压孔，多个测压管的一端位于砂土层内，另一端通过软管与水压力读数板连接，测压管为中空设置，测压管位于砂土层内的一端设有纱网。CN110658043ACN110658043A权利要求书1/2页1.一种制备承压渗流特征状态砂土体的试验装置，其特征在于，包括模型箱、固定框架、连接滚轮、底座、水压力读数板、顶升系统、压力水箱、多个供水箱、出水箱、高度调节机构、多个调节螺栓、多块压板和多个测压管；所述模型箱外部设有固定框架内，模型箱位于底座上方，模型箱包括上游水箱、下游水箱、填砂箱和封板，填砂箱内填充砂土体，上游水箱和下游水箱分别连接于填砂箱的两侧，填砂箱与下游水箱连接的一侧设有多个通孔，通孔上覆盖纱网，上游水箱设有填砂孔，填砂箱通过填砂孔与外界连通，封板用以封堵填砂孔，填砂箱与下游水箱连接处的封板设有多个通孔，通孔上覆盖纱网；下游水箱的底面与底座通过连接滚轮铰接，顶升系统安装于底座，顶升系统用以抬升模型箱；压力水箱设于砂土层的顶部，压力水箱包括顶板、底板和弹性水袋，底板和顶板分别安装于模型箱的顶部，底板与砂土层接触，弹性水袋位于底板和顶板之间，多个调节螺栓与固定框架连接，顶板上具有多块压板，调节螺栓的一端抵接压板；供水箱和出水箱分别通过高度调节机构调节水平高度，填砂箱、上游水箱和弹性水袋分别通过水管与多个供水箱连接，下游水箱通过水管与出水箱连接，下游水箱设有排水孔，排水孔与阀门连接；填砂箱的侧面设有多个测压孔，多个测压管插入多个测压孔，多个测压管的一端位于砂土层内，另一端通过软管与水压力读数板连接，测压管为中空设置，测压管位于砂土层内的一端设有纱网。2.根据权利要求1所述的制备承压渗流特征状态砂土体的试验装置，其特征在于，所述顶升系统包括固定座、千斤顶、千斤顶限位板、转动半圆球、半圆球限位板、三角支架和支架转轮，固定座通过螺栓固定于底座上，转动半圆球连接于千斤顶的底面，转动半圆球的球面与固定座抵接，半圆球限位板固定于固定座上且位于转动半圆球的外侧，千斤顶限位板固定于固定座且位于千斤顶的两侧，支架转轮分别设于三角支架的三个角上，其中一个支架转轮与千斤顶的推杆连接，另外两个支架转轮固定于模型箱底面。3.根据权利要求2所述的制备承压渗流特征状态砂土体的试验装置，其特征在于，所述模型箱底部的支架转轮与连接滚轮之间的距离至少为模型箱底面长度的2/3。4.根据权利要求1所述的制备承压渗流特征状态砂土体的试验装置，其特征在于，所述模型箱的顶升角度为装填砂土体的内摩擦角±5°范围内。5.根据权利要求1所述的制备承压渗流特征状态砂土体的试验装置，其特征在于，所述模型箱底部与底座顶面之间设有多个橡胶垫支托。6.根据权利要求1所述的制备承压渗流特征状态砂土体的试验装置，其特征在于，所述高度调节机构包括绕线轮、滑轮和绳索，绳索的一端连接供水箱或出水箱，另一端通过滑轮与绕线轮连接。7.根据权利要求1所述的制备承压渗流特征状态砂土体的试验装置，其特征在于，多个供水箱分别设有进水口，多个供水箱和出水箱分别设有与外界连通的稳压口，多个供水箱包括第一供水箱、第二供水箱和第三供水箱，第一供水箱通过水管与上游水箱连接，第二供水箱通过水管与弹性水袋连接，第三供水箱通过水管与填砂箱连接。8.根据权利要求1所述的制备承压渗流特征状态砂土体的试验装置，其特征在于，所述相邻两个测压孔之间的距离为4-5cm。2CN110658043A权利要求书2/2页9.根据权利要求1所述的制备承压渗流特征状态砂土体的试验装置，其特征在