[实用新型]反力式大尺寸城市固体废弃物压缩试验仪

说明书

技术领域

本实用新型属于环境岩土工程技术领域，具体涉及一种反力式大尺寸城市固体废弃物压缩试验仪。

背景技术

城市固体废弃物是人们日常生活中或为城市日常生活提供服务的活动中产生的固体废弃物，如果对城市固体废弃物不进行处理，将会对环境造成严重的危害。目前，卫生填埋是处理城市固体废弃物最主要的方法。在填埋过程中，固体废弃物在自重或上覆荷载作用下将会发生沉降，封场前的沉降可以增大填埋场的容量，但是过大的沉降和不均匀沉降将会使得填埋场内部的管线发生破坏，引起填埋场内部排水和排气不通畅；封场后如果发生过大沉降，将会使得填埋场覆盖层土工膜发生拉裂破坏。所以，填埋场的沉降是填埋场涉及的最主要土工问题之一。

为了计算填埋场的沉降，必须采用压缩试验深入研究城市固体废弃物的压缩变形特性。由于城市固体废弃物的成分复杂，含有大量的有机质成分，并含有较多大尺寸颗粒，目前传统的土工压缩试验仪(内径：6.18cm，高度2cm)尺寸太小，无法进行压缩试验；即使将城市固体废弃物进行破碎，采用传统的土工压缩试验仪进行压缩试验，也无法反映城市固体废弃物真实的压缩变形特性。

发明内容

本实用新型的目的在于提出一种反力式大尺寸城市固体废弃物压缩试验仪。

本实用新型提出的反力式大尺寸城市固体废弃物压缩试验仪，由顶板1、立柱2、量力环3、压力活塞4、压缩容器5、透水石6、托盘7、千斤顶8、底座9、位移计10、连接管11和渗滤液收集器12组成，其结构如图1和图2所示。其中，顶板1、立柱2和底座9组成一个反力架系统，立柱2一端通过螺栓连接底座9，另一端通过螺栓连接顶板1；量力环3一端通过螺栓连接顶板1，另一端通过螺栓连接压力活塞4，压力活塞4位于压缩容器5上方，压力活塞4由连接杆13和底部的压缩盘14连接组成，压缩盘14中间设有排水孔；压缩容器5位于托盘7上方，压缩容器5的上、下均设有透水石6，底部四周设有排水孔；托盘7侧壁设有排水孔；千斤顶8位于托盘7下方，并固定于底座9上方；位移计10由磁座15和测试仪表16组成，磁座15固定于立柱2上，测试仪表16固定于压缩容器5一侧；连接管11一端连接托盘7侧壁排水孔，另一端连接渗滤液收集器12。

本实用新型中，量力环3由钢环和百分表连接组成。

本实用新型中，压缩容器5底面以上1/3部位设有钢箍，测试仪表16固定于该钢箍上方。

本实用新型中，立柱2为2-4根。

本实用新型中，压力活塞4的压缩盘14直径应该小于压缩容器5的内径，以确保压缩试验过程中，压缩活塞4和压缩容器5之间不要产生摩阻力，确保试验的准确性。

本实用新型中，托盘7的四周比中间要高一些，方便收集从压缩容器中排出的渗滤液。

本实用新型的工作过程如下：

在压缩容器5中装满城市固体废弃物作为试样，在试样的底部及顶部各放一块透水石6，在透水石6上铺设滤纸，让压力活塞4的底盘与顶部透水石6相接触，由于压力活塞4和量力环3都是固定在顶板1上，压力活塞4的底盘不会发生运动，摇动千斤顶8施加荷载，托盘7和压缩容器5就会向上运动，使得城市固体废弃物发生压缩变形。由于反力架是一个自平衡系统，千斤顶8的顶升压力通过量力环3的变形量来确定，量力环3的变形由装在量力环内的百分表来读取，通过刚度换算系数来确定千斤顶的顶升压力；城市固体废弃物的变形通过位移计10测试压缩容器5上升量来计算；城市固体废弃物压缩过程中产生的渗滤液是通过压缩容器5底部排水孔排到托盘7上，然后通过托盘7侧壁的排水孔，经过连接管11，汇集到渗滤液收集器12中。

本实用新型的有益效果：

本实用新型满足了现有仪器无法测试含有大尺寸颗粒的城市固体废弃物试样的压缩性，能够合理的对城市固体废弃物压缩特性进行评价。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为图1的A-A剖视图。

图中标号：1为顶板，2为立柱，3为量力环，4为压力活塞，5为压缩容器，6透水石，7为托盘，8为千斤顶，9为底座，10为位移计，11为连接管，12为渗滤液收集器，13为连接杆，14为压缩盘，15为磁座，16为测试仪表。

具体实施方式

下面通过实施例进一步描述本实用新型。

实施例1，顶板1采用钢材制作，长为800毫米，宽为300毫米，高为10毫米，距离顶板两端100毫米中心处分别留有直径为20毫米的圆形空洞，用于固定立柱2，顶板1中间也留有直径为10毫米的圆形空洞，用于固定量力环3；立柱2长度为1400毫米，直径为20毫米，立柱2两端加工有螺纹，仪器两侧各有一根立柱2；量力环3由钢环和百分表组成，百分表精度为0.01毫米，量程为0～10毫米；压力活塞4由连接杆13和压缩盘14组成，连接杆13长度为250毫米，直径25毫米，压缩盘14直径为180毫米，厚度为20毫米，在压缩盘14上均匀分布有10个直径为1.5毫米的孔洞用于排水，连接杆13和压缩盘14焊接在一起；压缩容器5的内径为190毫米，高度为340毫米，壁厚为20毫米，压缩容器5底部的四周都有直径为2毫米的排水孔，压缩容器5底面以上1/3部位设有一道钢箍；透水石6的材料为塑料板，直径为185毫米、厚度为7毫米，在透水石6上均匀布满直径为0.5毫米的排水孔；托盘7内径为300毫米，壁厚为10毫米，侧壁高度为30毫米，托盘厚度为10毫米，托盘7侧壁底部留有一个直径为1.5毫米的孔洞用于排水；千斤顶8的最大伸长距离为300mm，最大油压顶升压力为50kN；底座9为槽钢，长为800毫米，宽为400毫米，翼缘高度为40毫米，宽度为20毫米，腹板厚度为15毫米；位移计10的最大量程为200毫米，精度为0.1毫米；连接管11为直径1.5毫米的塑料管，长度为800毫米；渗滤液收集器12为最大量程1升的烧杯。将上述部件按图1～图2所示方式连接，本领域的技术人员均能顺利实施。